高湿黏性颗粒在聚四氟乙烯微孔膜滤料表面沉积特性的数值模拟

基于聚四氟乙烯(PTFE)微孔膜滤料扫描电镜(SEM)图像,建立PTFE微孔膜滤料微观结构模型,采用计算流体力学和离散单元法(CFD?DEM)耦合的方法对黏性颗粒在微孔膜滤料表面沉积特性进行模拟,引入液桥力模型,忽略范德华力的作用,统计计算域内颗粒的受力情况,分析了不同表面能条件下3~6 ?m粒径颗粒在微孔膜滤料表面的沉积特性,将模拟结果与黏附效率的经验公式进行对比。结果表明,黏附效率与经验值、颗粒受力与液桥力模型的相对误差均在6%以内,CFD?DEM耦合计算方法可用于模拟不同环境湿度条件下的颗粒沉积;过滤风速、粒径与黏性是影响沉积形态的重要因素,提高过滤风速及增大颗粒粒径与黏性,颗粒更易在滤料表面形成稳定的树突结构,黏附效率及含尘压降增加。环境相对湿度影响两物体间液桥体积,接触力影响颗粒沉积,当增加表面能与液桥体积时,接触力及液桥力均相应增加,根据受力平衡原理,环境相对湿度对颗粒沉积影响很大。     

颗粒层除尘器去除黏性粉尘的设计研究

介绍了颗粒层除尘器相比其他除尘器的优点,设计了1套完整的沸腾颗粒层除尘器,计算分析了颗粒层除尘器去除黏性粉尘的可行性。结果表明,颗粒层除尘器可用于去除黏性粉尘,但除尘效率尚有待提高。     

化学气相沉积制备ZnS块材料均匀性的研究

以硫化氢气体锌为原料,通过化学气相沉积制备了ＺｎＳ块材料,分析了ＺｎＳ的沉积过程研究了沉积参数中沉积温度、沉积区压力和硫化氢、锌蒸汽、载气氩气流量对ＺｎＳ厚度均匀性的影响规律,提出了改善ＺｎＳ厚度均匀性,抑制沉只表面球状物生长的途径。     

粉尘在过滤布袋上沉积规律的研究

通过单因素实验研究了工艺操作参数如粉尘含量、平均过滤速度和单位过滤面积的加料量(简称面加料量)对粉尘在布袋上沉积规律的影响.研究结果表明,粉尘在布袋长度方向上分布不均,中间凸起,上下两端逐渐减薄;在平均过滤速度和面加料量一定时,粉尘含量对粉尘层分布的影响可以忽略不计;平均过滤速度和面加料量对粉尘层的影响显著.还采用Gu...     

常压化学气相沉积法制备二氧化钛薄膜的沉积工艺及薄膜均匀性

利用常压化学气相沉积法在浮法玻璃表面制备了二氧化钛薄膜。研究了水蒸气、氧气含量和衬底温度以及反应器与衬底的距离对薄膜制备过程中沉积速率的影响。结果表明:当水蒸气质量浓度为50mg/L。氧气含量为总气体流量的8%时,薄膜的沉积速率可达30nm/s,随着衬底温度从300℃升到600℃,薄膜的沉积速率从15nm/s增加到30nm/s;然而随着反应器与衬底的距离从2mm增加到12mm,薄膜的沉积速率从30nm/s降到10nm/s,但大面积薄膜层的厚度差从10nm降低到2nm,薄膜比较均匀。     

钢珠构件动态流化C类黏性颗粒LiF的实验研究

采用气固流化法制备LiPF₆是实现磷化工中氟化物循环、高效利用的有效手段,由于反应物中的LiF颗粒是C类黏性颗粒,存在明显非理想流化现象,通过添加钢珠构件实现该颗粒的稳定流化。重点考察钢珠直径和钢珠数量对LiF流化状态的影响,并对相应的床层压降信号进行非线性分析。结果表明,钢珠使传统布气板具有了动态布气的能力,保证床内气体的均一分布,减少LiF颗粒低气速下流化的沟流概率,同时能够减小C类黏性颗粒的团聚程度。     

微米级颗粒在气液界面的沉积特性研究

为了提高含尘气体湿洗分离净化中颗粒在气液界面的沉积效率,以玻璃微珠、空气和超纯水为介质,研究了颗粒与气液界面的平均撞击速度、颗粒质量浓度、液相表面张力、颗粒表面可溶性组分、气液界面液相流速等对微米级颗粒在气液界面沉积效率的影响。研究结果表明,对小于4.2μm的颗粒,随着颗粒平均撞击速度、颗粒质量浓度、液相表面张力、气液界面液相流速的增大以及颗粒表面被可溶性组分修饰,颗粒在气液界面的沉积效率显著增加,最高可达73%;而对大于4.2μm的颗粒,其在气液界面的沉积效率均在60%以上,且受上述条件变化的影响较小。     

纳米颗粒对复合电刷镀过程中镀液特性及镀层沉积速度的影响

本文研究了特快镍刷镀液(TK-Ni)及两种不同纳米颗粒含量的纳米Al2O3／特快镍复合刷镀液(10n／TK-Ni和30n／TK-Ni，其中前者纳米颗粒含量较少)在刷镀过程中的温度和密度变化及复合镀层厚度的变化，解释了纳米颗粒的加入对镀液温度和密度的影响及对镀层沉积速率的影响。试验结果表明：刷镀过程中含纳米颗粒的复合镀液的温度和密度均较高，且二者均随纳米颗粒含量的增大而升高；随刷镀过程的进行，镀液温度升高，密度减小，复合镀液密度在刷镀时间达30min后出现回升现象；复合镀层沉积速度较快，且镀层沉积速度随镀液中纳米颗粒含量增加而增大。     

高C3S水泥的颗粒组成与性能的关系

比较了两种不同矿物组成、不同颗粒级配的高C3S水泥的抗压强度和水化热与颗粒组成的关系。试验发现增加粉磨时间,水泥的抗压强度和水化放热量增加;抗压强度与平均粒径和均匀性系数的乘积(X·n)呈线性关系;抗压强度与0～30μm颗粒含量有明显的规律性。传统认为的水泥强度主要提供者3～30μm颗粒含量与抗压强度和水化热没有明显的规律性,因为增加粉磨时间3～30μm颗粒含量变化不大。     

关于防腐涂层体系在高温高湿高盐分环境下的对比研究

通过模拟海洋腐蚀气候条件,选用几种常规配套防腐涂料体系,对试验结果进行数据分析,建立在此环境下实验室的评价方法,为今后预测不同防腐体系的使用寿命提供了理论依据。从结果来看,“环氧富锌底漆+环氧云铁中间漆+丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆/氟碳面漆”经典的配套体系满足测试设计内容的使用要求,而且该体系作为市场上主流产品,兼顾经济和实用效益。     

析湿工况下翅片管式换热器表面粉尘沉积过程的数值模型

空调器采用翅片管式换热器作为蒸发器,在制冷工况下换热器表面发生析湿及粉尘沉积,导致性能衰减。建立湿翅片表面粉尘颗粒物沉积过程的数学模型,模拟冷凝水捕集颗粒物以及湿积灰层黏附颗粒物的过程。被冷凝水捕集的颗粒物数量等于运动轨迹与水表面轮廓会出现相交的入射颗粒物的数量;后续的入射颗粒物与湿积灰层碰撞时,部分入射颗粒物会发生沉积且部分被碰撞的已沉积湿颗粒物会发生移除,这两部分的颗粒物数量相减即为被湿积灰层黏附的颗粒物数量。模拟与实验结果的对比表明,预测的湿积灰层形状与实验照片的吻合度较好,预测的单位面积颗粒物沉积质量与91%的实验数据之间的误差在±20%之间,平均误差为11.8%。     

高介电常数超薄PTFE/TiO2复合薄膜的厚度均匀性研究

采用涂覆工艺制备聚四氟乙烯/二氧化钛(PTFE/TiO₂)复合薄膜,针对TiO₂粉体密度大容易沉降问题,探究浆料总量、浆料黏度、涂覆速率的压力差等因素对成膜厚度均匀性的影响。结果表明：在涂覆速度为0.20 m/s条件下,浆料黏度范围为969～1 139 mPa·s(测试转速20 r/min)时,制备了目标厚度(55±10)μm的PTFE/TiO₂复合薄膜。通过扫描电镜观察,PTFE/TiO₂复合薄膜的表面均匀平整,TiO₂分散性良好,成膜质量良好。复合薄膜的相对介电常数、薄膜拉伸强度、断裂伸长率的离散系数均≤5%,证明制备的薄膜的介电性能和力学性能一致性良好。     

电沉积通孔铜箔数值模拟与实验研究

采用有限元方法通过Comsol Multiphysics软件模拟了电沉积通孔铜箔的过程.研究了镀液流速和电流密度对电沉积过程中铜离子浓度分布的影响,以及电流密度和极间距对通孔铜箔厚度分布均匀性的影响.模拟结果表明,镀液循环使铜离子分布均匀,利于铜箔沉积;通孔环形阵列分布和增大极间距可提高通孔铜箔的厚度分布均匀性.该模型...     

二元混合铜颗粒流化床电极的研究

以两种不同粒径的铜颗粒构成的二元混合颗粒为阴极颗粒,浓度低于1 g/L的硫酸铜溶液为电解液,在横截面为50 mm×15 mm的流化床电极中探讨床层膨胀率、混合颗粒粒径比及质量比对铜沉积速率、电流效率的影响.研究结果表明,二元混合颗粒可以显著的强化传质过程,提高铜的沉积速率;混合颗粒床层膨胀率、粒径比和质量比对铜沉积速率、电流效率有重要影响,都存在一最佳值,即膨胀率约20%、大颗粒质量分率约75%、粒径比为 2.09.在此条件下沉积速率最大,为 1.6 g/(m2·h),约为单粒径颗粒床层的 2.5倍,电流效率最高,达到约88%.     

适合高湿、高黏物料的干燥设备的研究与应用

随着化工、环保、建材等行业的快速发展,产品的种类随之增多,生产规模越来越大,需要进一步处理的高湿高黏物料也越来越多。因此,开发一种干燥大量的、高湿高黏的物料的设备是非常必要的。本文介绍了这种干燥设备的研究、开发与应用。     

颗粒表面金属铁析出规律的热力学研究

从热力学角度出发,揭示了还原条件对高温气基还原过程中颗粒表面铁析出行为的影响规律,提出了通过改变还原气氛调控铁析出形貌的操控方法。研究表明在CO中混入H₂可以加快铁晶粒的生长速率,同时增加还原初期矿粉表面的铁形核数量,导致矿粉表面新生成的金属铁由晶须状转变为致密状。随着CO-CO₂中CO₂含量的升高,矿粉表面新生成的金属铁会由“锋利”的晶须状转变为“仙人掌状”,并且表面铁的分布密度会变小。随着还原温度的降低,矿粉表面铁晶须的强度会变弱。     

低温镀铁层沉积速率的研究

研究了pH值、温度、电流密度以及主盐的质量浓度对低温镀铁层沉积速率的影响.结果表明:当pH值为1.0时,镀层的沉积速率最大;随着温度的升高,电流密度的增加或者镀液中主盐的质量浓度的增加,镀层的沉积速率增大.     

成品油输送管道中颗粒沉积对腐蚀的影响研究

为了延长成品油输送管道的使用寿命,保障管道的正常高效运行,采用多功能管道式多相流动模拟试验装置评价了管道口径、弯头曲率以及管道倾角对固相颗粒沉积的影响,并在此基础之上,评价了固相颗粒沉积对成品油输送管道内壁腐蚀的影响。结果表明：管道口径越大、管道倾角越小,颗粒的沉积临界流速就越大,而随着弯头曲率的不断增大,颗粒的沉积临界流速则呈现出先降低后升高的趋势。油相流动速度越大、固相颗粒的尺寸越大,颗粒沉积对成品油输送管道内壁的腐蚀速率相对就越小;而随着颗粒注入量和含水量的不断增大,颗粒沉积对成品油输送管道内壁的腐蚀速率则呈现出先增大后减小的趋势。建议选择合适的管道口径、弯头曲率以及设置合理的管道倾角,以减少固相颗粒的沉积量,并控制合适的油流速度、固相颗粒含量、固相颗粒尺寸以及含水量,以最大限度地减弱固相颗粒沉积对成品油输送管道内壁的腐蚀程度。