逆流填料式溶液除湿器的数值模拟和实验研究

对溶液除湿的除湿器中传热传质进行了热力学分析,根据除湿塔的结构及溶液与空气的流动方式,建立除湿器的热质交换物理和数学模型,模拟计算除湿器入口空气和溶液参数对除湿器出口空气参数的影响,模拟计算中设置入口空气流量0～5kg/s,入口空气温度20～40℃,入口空气含湿量为10～30g/kg,入口溶液温度25～40℃,入口溶液浓度25%～40%,入口溶液流量1～4kg/s,得到各入口参数对出口空气含湿量和温度的影响曲线。结果表明:入口空气含湿量、入口溶液浓度和温度对出口空气含湿量影响显著;入口空气含湿量和流量对出口空气温度影响显著。对模拟结果与实验结果进行了比较,发现两者的变化趋势是相同的,最大误差为13.08%。     

两级式太阳能平板集热型再生器及其稳态性能分析

设计了一种介于开式与闭式集热型再生器之间,溶液流程分为集热再生段Ⅰ与集热再生段Ⅱ的两级式太阳能平板集热型再生器,并建立了稳态传热传质过程的数学模型,对采用氯化钙溶液的再生过程进行了计算分析.分析结果表明:处于层流流动状态且同等工况下,两级式集热型再生器的再生量比传统闭式集热型再生器大20%～30%.     

新型太阳能槽式与平板式联合集热溶液双效再生系统

提出了一种新型太阳能槽式与平板式联合集热溶液双效再生模式,采用槽式集热管与气液分离器实现沸腾式溶液再生,并回收利用其蒸汽冷凝热作为平板式集热再生装置的一部分热源供给,实现非沸腾式溶液再生。然后建立了其稳态传热传质过程的简化数学模型,对采用氯化钙溶液的再生过程进行了实例计算。结果表明：太阳能利用系数为68.8%,与普通平板式集热再生器相比,再生效果明显改善。     

扰流板太阳能空气集热器的流道优化

通过改变常规的蛇形流道的扰流板式太阳能空气集热器的扰流板布置，开发出一种涡旋形流道太阳能空气集热器，并对其进行实验与模拟研究。研究发现在平均太阳辐照度819.7W/m²、温度7.33℃、流量0.025kg/s的条件下，涡旋形太阳能空气集热器的集热效率可达59.14%，比蛇形太阳能空气集热器高2.18%；而其压力损失仅为蛇形太阳能空气集热器的37.26%，且随着流量的增加，压损降低更加明显；同时得到在出口温度为30～90℃范围内，涡旋形太阳能空气集热器的热损系数在4.6～5.6W/(m²·K)之间，热迁移因子在0.64～0.72之间，二者的平均值各自较蛇形太阳能空气集热器高0.06W/(m²·K)与0.019。与蛇形太阳能空气集热器相比，涡旋形的太阳能空气集热器增加了太阳能空气集热器的集热效率，同时大幅降低压力损失。     

蒸发冷却条件下管内LiCl和CaCl2溶液降膜除湿性能对比

介绍了一种基于蒸发冷却的外冷型溶液除湿装置设计原理及实验样机结构。分别以LiCl和CaCl₂溶液为除湿剂,以除湿率和除湿空气出口温度为评价指标,通过实验对比分析了LiCl和CaCl₂在蒸发冷却条件下的除湿性能差异。结果表明：在所有实验条件下,浓度为0.35的LiCl溶液与浓度为0.45的CaCl₂溶液除湿性能相似,其除湿率与对应空气出口温度均高于浓度为0.35的CaCl₂溶液;浓度为0.35的LiCl溶液比浓度为0.35的CaCl₂溶液的除湿率要约提高73%,并且空气流量越大其绝对提高值越大。另外,蒸发冷却空气流量增加除使除湿率增加外还会降低空气出口温度,约1.4℃;改变喷淋水温度对CaCl₂溶液除湿性能的影响比对LiCl溶液更为明显。研究结果为该种外冷型溶液除湿器的实际应用提供参考。     

热回收型太阳能分级溶液集热/再生系统模型及环境适用性分析

为了在极端气候条件下提高高浓度溶液的集热再生效率,提出一种带同级热回收和级间热回收的太阳能分级溶液集热再生方法。基于填料储液槽的热质平衡,建立预除湿溶液参数可动态调整的太阳能分级集热再生系统数学模型。数值模拟发现在不同室外环境条件下分级再生和单级再生效率对比存在临界点,室外环境温度和相对湿度高于临界点,太阳辐射辐射强度低于临界点,分级再生优于单级再生。文章最后综合给出分级集热再生的环境和溶液浓度适用范围,发现在低太阳辐射、高温高湿的气候环境下,其对高浓度溶液再生越有利。     

热回收型太阳能分级溶液集热/再生系统模型及环境适用性分析

为了在极端气候条件下提高高浓度溶液的集热再生效率,提出一种带同级热回收和级间热回收的太阳能分级溶液集热再生方法。基于填料储液槽的热质平衡,建立预除湿溶液参数可动态调整的太阳能分级集热再生系统数学模型。数值模拟发现在不同室外环境条件下分级再生和单级再生效率对比存在临界点,室外环境温度和相对湿度高于临界点,太阳辐射辐射强度低于临界点,分级再生优于单级再生。文章最后综合给出分级集热再生的环境和溶液浓度适用范围,发现在低太阳辐射、高温高湿的气候环境下,其对高浓度溶液再生越有利。     

CO2-空气微通道蒸发器两相区熵产分析

微通道已成为换热器研究领域的热点,以CO₂微通道蒸发器为研究对象,建立了CO₂微通道蒸发器两相区内、外侧均有相变的熵产模型,通过建立的CO₂微通道蒸发器二维分布参数模型求解系统熵产数.分析CO₂与空气侧质量流率、空气入口温度及CO₂蒸发温度对系统熵产数的影响.结果表明:CO₂质量流率对系统熵产数影响很小;系统熵产数主要由CO₂与空气两侧温差传热引起;系统熵产数随空气入口温度的增大而增大,随CO₂的蒸发温度的增大而减小;随着空气质量流率的增大,系统熵产数增大,且蒸发温度越高,空气质量流率对系统熵产数的影响越大.     

氯化钙溶液喷雾闪蒸再生特性模拟及试验分析

燃煤电厂排放的烟气中含有大量水蒸气，氯化钙溶液循环除湿技术具有较好的除湿潜力。为了研究吸湿后的氯化钙溶液的再生性能，使用Matlab软件对液滴闪蒸过程进行了数值模拟，并搭建了氯化钙溶液喷雾闪蒸试验台。考察了闪蒸压力，溶液初始温度、浓度、溶液流量等因素对氯化钙溶液再生量的影响。试验结果表明了数学模型的准确性；溶液表面蒸气压和再生压力的差值以及溶液过热度是影响再生量的关键因素；闪蒸出口水蒸气经冷凝后Cl^–含量不足0.2 mg/L。浓度为35%的溶液在再生温度为60℃、再生压力为10 kPa、流量为0.2 m³/h的情况下，可以实现5 kg/h以上的水分回收量。     

Heat and mass transfer coefficients of liquid desiccant dehumidification/regeneration processes with non-thermal equilibrium(Ⅰ) Model and Le-hD evaluation method

溶液除湿装置是溶液除湿空调系统中一个重要单元,其内部传热传质规律对系统性能起到决定性影响。在溶液绝热除湿模型基础上,提出考虑热不平衡的除湿模型用以计算溶液除湿过程的传热传质系数。模拟计算发现考虑热不平衡模型计算的溶液和空气出口参数与实验值能更好吻合,从而说明该模型能更准确计算除湿过程传热传质系数。当热容率比C^*≥1.0时,考虑热不平衡除湿模型计算的传质单元数和Lewis数要远优于绝热模型计算结果;而当C^*≤0.05时,考虑热不平衡除湿模型和绝热模型计算结果相差较小。     

A/O摇动床石化废水生物脱氮

摇动床反应器是由日本NET株式会社研发的一种新型的附着生长污水处理工艺,本文将A/O法应用到摇动床反应器中,研究了A/O摇动床对石化废水的生物脱氮效果,考察了硝化液回流比和进水负荷对脱氮效果的影响.实验结果表明,A/O摇动床对石化废水具有较好的脱氮效果,在进水COD浓度、NH⁺₄-N浓度、硝化液回流比和水力停留时间分别为400～600 mg•L^-1、20～40 mg•L^-1、2.5和26.1 h时,出水COD、NH⁺₄-N和TN浓度小于40 mg•L^-1、1.0 mg•L^-1、7.0 mg•L^-1,COD去除率、硝化率和反硝化率分别达到90%、95%和70%.     

三相机械搅拌反应器气液传质

由空气-水、液体石蜡-细颗粒黄沙、石英砂、催化剂构成三相体系,常压下在表观气速0.10×10^-2～1.5×10^-2cm•s^-1 、固体浓度为0～0.34 g•ml^-1溶剂、搅拌转速450～1500 r•min^-1的实验条件下,采用溶氧仪研究了三相机械搅拌反应器的气液传质特性,考察了操作参数和液体性质、颗粒粒径及密度等物性因素对液相容积传质系数k_La的影响,用改进的高斯-牛顿法进行参数估值,得到k_La与上述因素的量纲1关联式,统计检验表明,所得量纲1关联式与实验值拟合情况良好,可为后续搅拌反应釜中三相淤浆床甲醇合成过程分析与模拟提供传质基础数据.     

纳米制冷剂TiO2/HFC134a水平管内流动沸腾换热实验研究

对纳米制冷剂TiO₂/HFC134a在水平管内的流动沸腾换热性能进行了实验研究,纳米颗粒的浓度为0.01、0.025和0.05 g•L^-1,并与纯质HFC134a的结果相比较。结果发现：TiO₂/HFC134a工质的流动沸腾传热系数得到一定的强化,强化程度与颗粒浓度有关,实验过程中发现的纳米颗粒在换热表面的沉积可能是主要的影响因素。     

热源塔传质特性的分析和实验研究

通过分析供冷/热设备的特点,指出了热源塔热泵供冷/热的优异性。对热源塔中不同进口空气参数和不同进口溶液温度下传质的4种模式进行了理论分析,并对叉流热源塔在不同进口参数时潜热百分比、进出口空气含湿量差和换热量的变化规律进行了实验研究。实验结果表明：进口溶液温度从-2℃升高到4℃,潜热百分比从27%降低到无潜热交换;提高风量和进口空气温度能同时满足降低潜热百分比和增加总换热量的目的;溶液流量从2.9 L·min^-1上升到6.4 L·min^-1,潜热百分比从15%相似文献   

Fe2O3催化无烟煤燃烧燃点降低机理的实验研究

利用TG-DTG法和DTA法研究了无烟煤催化燃烧时燃点的变化情况,结果表明Fe2O3可使无烟煤的燃点降低。基于无烟煤燃点的形成原因和催化热解过程,研究了催化热解过程中热解转化率、热解气组成、半焦表面结构的变化情况,结果表明Fe2O3促进了无烟煤的热解,热解转化率、热解气的组成明显变化,热解气热值增加。催化热解产生的半焦表面形貌粗糙,颗粒细碎,比表面积大。由于热解过程直接影响到点燃过程,因此通过催化热解的研究,可知催化燃烧过程中均相燃烧（热解气燃烧）提供给异相燃烧（半焦燃烧）的热量高于非催化燃烧。同时催化热解所得半焦的吸附氧气能力强,在低温时吸附氧气的速率较快,缩短了达到点燃时所需氧气浓度的时间,进而降低了无烟煤的燃点。     

氨法浸出提镉新工艺

引言 镉是一种较稀有的元素,在自然界中以硫化镉矿物存在,但没有单独的矿床,常与铅、锌矿共生,其含镉为0.01%～0.7%,选矿时大部分进入锌精矿或铅锌混合精矿,几乎不进入铅矿[1].     

Fenton处理对氯酚过程中间产物对Fe3+的还原作用

为探明Fenton处理对氯酚（4-CP）过程中Fe²⁺再生的途径,考察了反应过程Fe²⁺的浓度变化,同时对4-CP降解中间产物和Fe³⁺之间的氧化还原反应进行了研究.Fenton氧化对氯酚过程中Fe²⁺的浓度基本不变;而在•OH捕获剂丙醇的存在下,反应开始后1 min Fe²⁺的浓度急剧下降到10％.研究结果表明：H₂O₂、•OH、HO₂•与O^-₂•等自由基对Fe²⁺的再生净贡献较小,4-CP降解的中间产物对Fe³⁺的还原是Fe²⁺再生的主要途径.Fenton处理4-CP产生的中间产物有对苯二酚和对苯醌.对苯二酚能够快速还原Fe³⁺,使Fe²⁺得到再生;而对苯醌还原Fe³⁺的作用很微弱.这一研究有助于更好地了解Fenton氧化过程中Fe²⁺的再生.     

诱导结晶工艺处理含铜废水

利用诱导结晶法处理浓度为20、50、100 mg.L^-1的含铜废水,稳定运行后去除率皆能达到90%以上。实验连续运行145 d,定期取出结晶产物,通过SEM-EDS测试发现：结晶颗粒逐渐长大,其组成为碱式碳酸铜,分子式推测为CuCO₃.Cu(OH)₂.xH₂O。本文还考察了沉淀剂种类、进药比、水力负荷以及停留时间对诱导结晶工艺处理含铜废水的影响。结果表明：当废水中［Cu²⁺ ］为20 mg.L^-1时,最佳运行条件为：以碳酸钠为沉淀剂,进药比在1～2,水力负荷不高于25 m.h^-1。停留时间对结晶工艺的影响不大。     

亚硫酸盐强制氧化传递与化学反应动力学

在湿法烟气脱硫的过程中,吸收塔底部发生的反应主要是亚硫酸钙和空气或氧气之间的气液传递与化学反应过程,根据双膜理论模型,分析了该反应的吸收机理,用一种图像边界识别的方法分析亚硫酸盐强制氧化气液反应.在没有催化剂或固定钴离子催化剂浓度时,SO^2-₃存在临界浓度0.328 mol•L^-1.当SO^2-₃的浓度低于0.328 mol•L^-1时,过程为双膜控制,SO^2-₃的反应级数为1;当SO^2-₃的浓度大于0.328 mol•L^-1时,过程逐渐变为气膜控制,SO^2-₃反应级数为0.当固定SO^2-₃浓度时,催化剂钴离子的反应级数则受到气液传质的影响,分为几个阶段,且反应级数不同.     

DAP尾气循环联产MAP过程分析与现场实验

分析了引进60万吨/年磷酸二铵（DAP）装置尾气排放产生“磷铵雨”污染的热力学机理,主要是尾气湿度过高在烟囱内局部位置产生凝雾.提出尾气脱湿消减质量能量的过程同时成为磷酸一铵（MAP）产品加工过程的循环工艺.计算表明该工艺使尾气湿含量减少至0.065 kg H₂O•（kg air)^-1,所获能量可以替代24万吨/年MAP生产装置热能消耗的45%.尾气部分冷凝-磷酸降膜蒸发过程耦合技术是实现该工艺高效率利用二次能源的关键.现场实验表明耦合过程总的传热系数达500～600 W•m^-2•K^-1,同时具有磷酸浓缩低温、低循环量和扩展蒸发表面的优势,证明了DAP尾气循环联产MAP清洁生产技术的前景.