微型套管式制氢反应器中物流分布的研究

创新研制了一种结构紧凑、性能高效的套管式微型制氢反应器;可在室温下自启动,甲醇重整制氢过程自热运行;考察了物流分布对反应器性能的影响,应用FLUENT软件对物流分布进行了数值计算,试验结果表明,重整物流分布均匀与否对反应器性能有很大影响;通过改善人口分布器的结构,可以显著提高反应器性能,甲醇转化率最高达到96.4%,产生重整气最大流量为125 L/h,反应器单位体积产氢率为0.61 m3/(h·L).     

固定床反应器内气体预分布器研究

研究了直径1 000 mm,高3 000 mm的固定床冷模装置中气体预分布器对反应器内气流分布的影响。结果表明:气体分布器可改变床层内气流流形并使径向气流的速度分布趋于均匀;随着表观气速的增加,反应器内气流的不均匀程度增加;分布器的环隙高度在一定的范围可使反应器内气流的不均匀程度相对较好。应用计算流体力学软件CFX对固定床反应器内的流场进行模拟计算,并与大型冷模试验测试结果进行比较,模型计算值和冷模试验测量值吻合较好。     

矩形声化学反应器空化场分布的研究

文章研究了分析反应器尺寸及液体深度对矩形声化学反应器空化场分布的影响。在刚性边界条件下,理论分析得出了纵向声压分布公式。用MATLAB仿真分析了纵向声压分布情况,并用染色法进行了实验验证。结果表明:声场中声压有多种简正声波和高次同相振动叠加而成。近场区总声压幅值以高次同相振动为主,声压幅值随液体深度的增大而迅速衰减;远场区则以简正声波为主,声压幅值随液体深度的增大而起伏变化。当满足一定条件时,在槽体可发生长度共振。     

声化学反应器的基础理论

<正>声化学是20世纪80年代新崛起的一门化学学科。1986年6月在英国沃里克大学召开的第一届国际声化学研讨会标志这一新兴化学学科正式步入当代化学学科目录。经过20余年的实验室的基础研究工作,目前,声化学开始走向工业化应用研究。而工业化应用所涉及到的一个最基础的问题就是低能耗,高效率的声化学反应器的设计理论。和常规的化工反应器不同,声化学反应器更加复杂,它至少     

滴流床反应器气液分布器CFD模拟

以溢流型滴流床反应器进口气液分布器为研究对象,利用计算流体力学方法(CFD)进行分布器的分析及开发。研究结果显示,对于大气液比、低喷淋密度的反应系统,在相同液层高度条件下,管内的气相流速显著影响过孔液速,气速较大时,液体过孔流速也相对较大。同时由于液量偏少,液体容易形成中心汇流,且难以向溢流方向的垂直方向扩散。采用双层碎流结构后能使液体在整个截面分布更均匀。     

间歇釜式反应器控制策略与最优操作方案的研究

采用数学模拟方法 ,以不同控制策略综合研究了间歇釜式反应器中进行不同反应过程的最优反应操作时间和操作温度 ,可用于指导反应过程的开发及生产操作控制。     

气升式内环流超声化学反应器降解五氯酚离子溶液

对气升式反应器中超声降解五氯酚离子作了研究,取得了良好的效果。实验结果表明,气体对气升式反应器降解五氯酚离子的效果依次为氧气>空气>氮气,但是随着空气流量增大,降解率降低;声强越大,降解率越大,降解助剂CCl4适宜的量为5mL/L。由于该装置易于工程放大,所以在工业应用方面有着广阔的前景。     

箱式气液分布器的研究开发

介绍了箱式气液分布器的原理、分类和结构特点,分析了该气液分布器的优良性能,指出箱式气液分布器具有在化工传热传质领域填料塔内广泛应用的前景。     

槽式液体分布器分布性能的研究

文中以大型的工业用槽式液体分布器为研究对象,研究方法有理论计算、实验和流体模拟软件模拟。研究发现:传统的槽式液体分布器其分布孔的设计存在偏差,分布器分布管出口流量、一级槽自身液面稳定能力以及液面梯度都对分布器的分布性能有影响。文中提出了一种新型槽式液体分布器,有利于提高填料塔的效率。     

分布器结构对环流反应器气含率分布的影响

采用κ-ε二方程模型和欧拉多相流模型,对一种单筒单级气升式气液环流反应器内的湍流气液两相流进行了全尺寸的数值模拟研究,考察了采用3种不同气体分布器时反应器内气含率和流速分布的细节.模拟结果表明不同结构的分布器对总体气含率和内筒中的两相速度分布有很大影响,因而对气含率分布和气液两相接触效果有较大影响,从而对反应过程产生影响.单环分布器产生的气液两相接触效果较差,对于反应过程很不利.对于大直径的环流反应器推荐使用多环分布器.计算所得的整体气含率与实测的整体气含率进行了对比,吻合较好.     

声化学反应器设计的几个理论问题

论述了声化学反应器理论中关键的几个问题,主要涉及空化效应动力学,和描述这一动力学过程的Noltingk-Napprias方程的修正,和修正以后的方程如何描述声场施加随机微扰以后增加空化效应。同时开放式声化学反应器中的声化学反应动力学过程,以及窄脉冲声场空化峰效应对提高声化学反应的作用也被祥细做了论述。     

泰勒反应器中流体的停留时间分布研究

采用脉冲示踪法,实验考察了泰勒反应器结构参数、操作参数和物料粘度对其停留时间分布的影响规律,发现泰勒反应器中物料的混合程度随泰勒数(Ta)的增大而增大、轴向雷诺数(Reax)的增大而减弱.进一步采用多级混合模型,将泰勒反应器的当量全混釜数(N)与反应器结构参数、泰勒数和轴向雷诺数相关联,提出了一个N的测算公式.在实验考察的范围(Ta=280～3 230; Reax=0.89～6.78)内,由该式计算的N值与实验值很好地相符,具有广泛的适用性.     

窄脉冲声场中空化峰对声化学反应器设计的作用

用声致发光在声强<0.5W/cm2时记录到脉冲声场中脉冲占空比为1∶1,脉冲宽度为300～400μs时空化效应出现峰值,即出现空化峰。这一效应对于在低声强(<0.7W/cm2)下引发声化学反应和降低声化学反应的声能耗有意义     

微通道连续硝化制备2,4-二硝基氯苯的工艺研究

本文提供了一种利用微通道反应器设备,连续硝化制备2,4-二硝基氯苯的工艺路线.考察了硝化物料配比及硝化反应条件对产物合成的影响,得到一组相对优化的反应条件:混酸配比(ω％)为浓硝酸:浓硫酸:水=27∶71∶2,硝化比为2.2,反应温度为81～85℃,反应压力为0.60～ 0.65 MPa,反应停留时间为4.5～5.5 ...     

循环浆态床气体停留时间分布的研究

研究了循环浆态床气流段的气流量和液体循环量对气体停留时间分布的影响。实验结果表明,减小气流量或者增加液体循环量,气体返混程度变大,气体平均停留时间增长。建立模型模拟循环浆态床气流段气体停留时间分布,得到停留时间分布密度函数和物料分率p与射流相似准数Ct和气液动量比准数Cr的关联式。从关联式看出,气液动量比准数Cr越小,物料分率p越大,表明循环液体流量越大,气体停留时间分布越接近于全混流。这一结论与实验结果相符。     

BAF反应器内微生物相及分布特征研究

微生物是污水生物处理工艺的核心,反应器内微生物种群的组成、数量及生物活性会直接影响污水处理工艺的净化效果。通过研究BAF反应器内微生物的生物相构成、生物膜生长特性及微生物种群沿程分布特点,为实际工程中可根据微生物生长状态指示反应器运行提供依据。     

固定床“一步法”连续合成对乙酰氨基酚的研究

:采用钯炭颗粒催化剂 ,研究了固定床“一步法”连续合成对乙酰氨基酚的工艺条件。在催化剂重 0 .50 g,对硝基酚质量分数 5.0 % ,醋酐与对硝基酚的摩尔比为 1 .2～ 1 .4,液时空速 0 .50～ 3.0 0 /h,氢压 1 .0～ 1 .4MPa,反应温度 1 60～ 1 80°C等条件下 ,对硝基酚转化率 1 0 0 % ,成品对乙酰氨基酚选择性达 95.0 %以上。     

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。     

微通道中硝基胍的连续流合成工艺研究

以硫酸胍和硝硫混酸为原料,在微通道中进行管式流动硝化反应,形成了硝基胍的连续流合成工艺。研究了混酸浓度、反应温度、停留时间、物料摩尔比等工艺参数对合成反应的影响。获得的优化工艺参数为：90%HNO3:98%H2SO4=2:1(v/v),反应物与硝酸摩尔配比为1:1.2,反应温度为60 ℃,停留时间为30 s,此时硫酸胍的转化率为87.9%,硝基胍收率为86.1 %。与传统间歇釜式合成工艺相比,连续流工艺实现了硝基胍合成反应的稳定进行,消除了过程反应热的积累和温度波动,解决了硝基胍的合成安全性问题,缩短了反应时间,提高了产率,减少了废酸排放量。