流化床电化学反应器研究——(I)理论分析、实验及数据处理方法

本文从理论上分析了流化床电化学反应器中电位波动现象的成因及特性;提出了新的颗粒与溶液界面的导电机理;建立了研究电位波动现象的实验装置和数据处理方法,为发展流化床电化学反应器的理论和实验研究提供了基础.     

流化床电化学反应器研究——(Ⅱ)导电机理及电位波动特性的实验研究

以电沉积金属银为实验体系,对流化床电化学反应器的电位波动特性进行了实验研究,考察了床层膨胀率、外加电压、流化状态等因素对电位波动的影响,并验证了本文(I)所提出的导电机理.     

流化床电化学反应器研究——(Ⅲ)电沉积银系统的电位分布与表现性能

本文研究了流化床电化学反应器的电位分布及电位在波动范围内的概率分布密度,获得了电沉积银系统的最佳床层膨胀率,并就温度对银沉积速率的影响、电流效率随Ag~(+)浓度的变化等进行了探讨.     

流化床电化学反应器研究——(Ⅲ)电沉积银系统的电位分布与表现性能

本文研究了流化床电化学反应器的电位分布及电位在波动范围内的概率分布密度,获得了电沉积银系统的最佳床层膨胀率,并就温度对银沉积速率的影响、电流效率随Ag~(+)浓度的变化等进行了探讨.     

计算机技术及数字信号处理方法在流化床电化学反应器研究中的应用

建立了研究流化床电化学反应器电位波动现象的计算机采样系统,提出了应用FFT进行功率谱估计的数据处理方法。     

流化床电化学反应器研究进展

流化床电化学反应器是一种三维颗粒电极反应器,以其比表面积大、传质速率高而备受关注。就流化床电化学反应器在导电机理、数学模型、结构放大以及应用领域的研究现状和进展进行了综述,阐明了该类反应器开发、设计和模型化方面存在的问题,并提出了研究方向。     

液流电池钛基负极电解液在不同温度下的电化学性能

探究了钛基-盐酸水溶液体系电解液的电化学性能。分别采用循环伏安法、电化学交流阻抗法和动电位扫描法研究了不同温度下电解液电对的电化学反应的可逆性和反应的内部作用机理, 以及TiCl₃的盐酸水溶液体系在石墨电极上的反应平衡电位、交换电流、传递系数等电极反应的动力学参数。循环伏安结果表明温度上升有利于体系的电化学反应的可逆性, 40℃时反应的可逆性最好。交流阻抗实验结果采用LR_s(Q(R_ctW))等效电路模型进行了拟合, 结果显示随着温度由10℃上升至40℃, 电化学阻抗R_ct 值由4.192 W·cm²降低到0.5321 W·cm², 表明温度上升可以显著降低电对在石墨电极上的电化学反应阻抗。动电位测试结果发现Ti(Ⅲ)/Ti(Ⅳ)的平衡电位随温度上升发生正方向的偏移, 可能是由于温度上升使得Ti在HCl溶液中的形态发生变化;交换电流也随温度上升而增加是由于温度上升有促进电极表面电化学反应的电荷传递。各种电化学测试结果显示TiCl₃的HCl水溶液是一种有应用前景的液流电池负极电解液。     

固定床电化学反应器研究(Ⅱ)硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚

研究了在固定床电化学反应器内硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚的过程.采用文献[7,8]建立的固定床电化学反应器模型对该反应过程进行了反应器设计.实验测得该反应的摩尔选择性β≥80%,电流效率η_i≥75%,反应器表观电流密度i≥1500A/m~2.本研究为固定床电化学反应器内硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚过程工业化奠定了重要的理论基础.     

固定床电化学反应器研究(Ⅱ)硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚

研究了在固定床电化学反应器内硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚的过程.采用文献[7,8]建立的固定床电化学反应器模型对该反应过程进行了反应器设计.实验测得该反应的摩尔选择性β≥80%,电流效率η_i≥75%,反应器表观电流密度i≥1500A/m~2.本研究为固定床电化学反应器内硝基苯电化学还原制备对氨基苯酚过程工业化奠定了重要的理论基础.     

Pb~(2+)-SiF_6~(2-)体系电冶铅的阴极过程

本文采用动电位法研究了Ph2+-SiF2-_6体系电冶铅的阴极电化学过程，揭示了它的电化学反应机理，并根据实验结果提出了获得高质量铅粉末的工艺参数．     

恒电位下原位电生成活性氯氧化降解蒽醌染料

在一个阳极为形稳阳极的分隔的流经式电化学反应器中,利用原位电生成活性氯对活性艳蓝KN-R模拟废水进行氧化降解.在恒电位模式下,分别以592nm、255nm波长处的吸光度为主要指标,对该种染料的脱色及其芳环结构的氧化降解进行了对比分析.实验结果表明,在一定实验条件下,经4h的电解,可使染料100%脱色,同时40%左右的染料芳环结构被破坏;阳极电位、氯化钠浓度、染料浓度、电解液pH值对染料的脱色及其芳环结构的氧化降解有较强的影响,而温度和支持电解质浓度影响较小;在整个电氧化过程中,电解液未发生明显的矿化.在本实验条件下,间接电氧化在染料的氧化脱色降解过程中起主导作用,而直接电氧化作用不明显.     

节涌流化床的压力波动特性

实验研究了流化床流型结构与压力波动的关系,测定了节涌流化床气栓和料栓内的压力波动特性。实验结果表明节涌流化床气泡内压力并非常数而是波动的,但不存在压力梯度,这对进一步认识流态化两相理论有重要意义。     

高效玻璃流化床反应器的设计与试制

<正> 众所周知,要提高化学品的产量和质量,除了选择一个好的催化剂外,还应有一个好的评价装置,才能得到预期的效果。目前化学反应器分为两大类,一类为固定床反应器,另一类为流化床反应器。本文主要介绍一种小型高效玻璃流化床反应器。由于流化床反应器具有传质传热好的优点,特别适用于反应热效应较大的化学反应。     

气体停留时间分布测定与电子计算机处理技术(摘要)

<正> 气体停留时间分布测定是研究化学反应器和其它化工设备常用的方法之一。作者用氢气作示踪气体,热导池作检测器,并联用电子计算机进行数据收集和处理,对流化床进行测定。氢气以脉冲方式进样(电磁阀控制)。热导池体放在流化床外,借助真空泵的抽吸作     

固体电解质电化学反应器中甲烷氧化偶联反应的模拟

建立了固体电解质电化学反应器的数学模型,采用修正的Newton-Raphson法求解模型方程.利用该模型对以质量浓度为1%Sr/La_2O_3-Ag为催化电极的固体电解质电化学反应器中的电能与目的产物乙烯、乙烷共生进行了研究.考察了外加负载、反应温度、进料组成等因素对甲烷氧化偶联(OCM)反应和输出电流的影响,并将计算结果与实验结果进行了比较,得到了令人满意的结果.     

等效介电系数经验公式在微波加热计算中的应用

微波加热化学反应所产生的部分特殊现象至今仍没有得到合理解释,非热效应成为一个悬而未决的热点问题.同时,缺少一种真正意义上对微波化学反应器设计的指导理论.因而急需一种微波加热过程中的数值模拟方法来定量研究这些问题.本文利用黄卡玛等提出的经验公式计算得到任意温度和反应时刻的丙酮碘化反应过程中混合溶液的等效介电系数,联合求解了化学反应方程、Maxwell方程和热传导方程,得到反应过程中的电磁场与温度分布.计算结果与实验结果吻合较好,验证了这种数值方法的合理性.为微波加热化学反应的数值模拟提供了一种有效的新方法,并为进一步解释部分特殊现象和进行非热效应的相关机理研究提供可能.     

烯（醚）醛一步法合成异戊二烯技术开发—基础理论研究进展

本文介绍了烯(醚)醛一步法合成异戊二烯技术开发中,基础理论研究工作的进展,其中包括化学热力学、化学动力学、再生烧炭本征动力学和扩散动力学等理论研究。并针对该反应特征进行了化学反应规律和流动传递规律的研究。建立了流化床反应器数模和流化床再生器数模,为工程技术开发提供理论依据。     

管式电化学反应器在制备丁二酸中的应用研究

在对现有电解生产丁二酸的设备和工艺分析的基础上,设计并制作了自流型连续化管式电化学反应器。通过对该反应器工作原理的分析和实验研究,表明采用自流型连续化管式电化学反应器电解制备丁二酸,当电流密度为3A·dm-2,初始马来酸质量分数为10%,硫酸质量分数为5%,电解温度为41~48℃,槽压为3.5~4.2V时,可获得最佳实验结果,电流效率为65%~84%,丁二酸收率为71%~91%。     

射流流化床内流体力学行为的模拟研究

以流化床应用为代表的气固流动系统是许多化工过程中的重要组成部分 ,CFD( computational fluid dynamics)方法能够为其优化设计和放大提供所需要的信息 .本文采用双欧拉模型 ,与 Gidaspow等的实验结果进行了对比 ,模拟了二维射流流化床内气泡的形成规律 ,得到了带锥型分布器的流化床内瞬时空隙率和气固相速度分布等流体力学参数 .对锥型分布器流化床的实验结果表明 ,模拟得到的气泡的形状与实验现象相接近 .     

圆球型声化学反应器内声场的数值模拟与实验研究

利用计算流体动力学CFD商业软件-FLUENT,以多相流模型中的混合物模型(Mixture)为基础,并耦合空化模型,对自主开发研制的圆球型超声化学反应器内空化场进行了数值模拟。反应器内空化场为液态水和空化汽泡二相流动问题,研究了空化模型参数的影响,对数值模拟的结果包括超声振动时的压力场、气含率场的分布进行了分析讨论,并与声压测量实验及铝箔空蚀实验结果比较,实验数据和模拟结果基本吻合。空化模型中,不可压缩气体的质量分数越大,水中O点处的气含率越高,压强波动幅度越小;水的饱和蒸汽压越高,O点处的气含量越大,且波动幅度越大,但压强幅值变化程度越小。本项研究表明CFD技术的应用对于超声声场分析具有重要的参考价值,对声化学反应器设计理论的发展具有指导意义。