以焦末为载体的生物流化床流体力学与传质性能研究

为考察自制以焦末为载体的生物流化床水力学与传质性能,研究了不同流化料焦末量、表观气速、表观液速对床层压降、气含率以及体积氧传质系数KL a的影响.结果表明:随着表观液速的增加,床型依次分为固定床、膨胀床、传统流化床和循环流化床.在传统流化床区域,床层压降最大且基本保持不变.气含率随着流化料焦末量的增加而增大,随表观液速的增加而减小,随表观气速增大呈指数增大.在实验范围内,气含率与表观气速的拟合方程为ε=2.60U0.88.KL a随着流化料焦末量的增加先增大后减少,随着表观气速的增加而增大.     

载体内循环膜分离反应器的水力学性质及气液传质特性研究

通过清水实验考察了载体内循环膜分离反应器的水力学性质及气液传质性能.结果表明,在固相含率为2%～8%、液流量为0～16L/h时,反应器达到循环流态化需要的临界气速为6.2～7.7 m/h;投加载体后,气相含率和氧传质系数随着气速的增加而增大,随着固相含率的增加而减小,在固相含率为0～6%、液流量为5.3 L/h、气速为7.5～30.1 m/h时,反应器的气相含率介于0.65%～3.5%之间,氧传质系数在8.32～28.0 h~(-1)之间变化;循环时间和混合时间都随着气速及固相含率的增加而减小,在固相含率为0～6%、液流量为5.3 L/h、气速为3.8～22.6 m/h时,循环时间为2.9-34 s,混合时间为10.2～41.9s.     

旋片环隙气升式环流反应器的局部气含率

为了进一步强化气升式环流反应器的流动、传质、混合性能,设计开发了新型的旋片环隙气升式环流反应器。该反应器以有机玻璃为材料,外管高1800mm、内径90mm、导流筒总长1600mm、主体直径50mm,其特征是导流筒上附有若干组旋片,每组旋片间距110mm。在表观气速为0.37~2.59cm/s的条件下,研究了底部间 隙、固体装载量以及不同分配器材料对该反应器内气含率的影响规律。结果表明,在相同轴向高度的条件下,随着表观气速的增大,上升区局部气含率增大;固体装载量增加,上升区局部气含率增加;底部间隙变大,低气速下局部气含率变大;在高气速下,气含率变小。在较低表观气速下,微孔分布器的局部气含率低于高分子材料的局部气含率;当表观气速较高时,结果相反。     

移动床生物膜反应器中的氧传质性能

为提高移动床生物膜反应器中氧传质效率,利用动态溶氧法测定曝气量(0.84～4.2m3/h)、填料填充率(0～30%)、反应器高度(0～0.5m)、溶液中添加表面活性剂十二烷基硫酸钠和电解质NaCl等因素对氧传质系数的影响,结果表明随着曝气量的增大,氧传质系数从0.002 5/s增加到0.066/s,填料固含率在10%时氧传质效果最好;反应器高度主要影响气泡的压力进而影响气液接触面积,随着气泡的上升,氧传质系数从0.011逐渐降低为0.009 6/s;表面活性剂在0～0.015g/L浓度范围内氧传质系数逐渐降低;NaCl通过改变气泡表面的ζ电势和表面张力进而影响氧传质效果,在0～20g/L范围内,氧传质系数随着NaCl浓度的增大而增大.     

外环流反应器的流动与局部传质特性研究

用空气 -水体系 ,表观气速在 0～ 0 .1 1m/s范围内 ,上升管内径为 0 .0 9m、下降管内径为 0 .0 5m、高为 1 .2m的外环流反应器 ,对上升管、下降管和气液分离箱的体积传质系数、气含率与循环液速进行了实验研究。体积传质系数用物理法测定 ,数据用矩分析法处理 ;气含率采用静压差法测量 ;循环液速采用脉冲示踪技术测定。结果表明 ,表观气速小于 0 .0 8m/s时 ,上升管和下降管的体积传质系数随表观气速上升较快 ,且较分离箱的体积传质系数高出近 40 % ,而当表观气速大于 0 .0 8m/s时 ,下降管和气液分离箱的体积传质系数出现极值而后下降。表观气速在 0～ 0 .0 87m/s内 ,进一步测定了气含率与循环液速随表观气速增加而变化的规律 ,得出气含率与循环液速随表观气速的增加而增加的结论。将体积传质系数、气含率和循环液速与表观气速的数据按幂函数关联后 ,计算值与实验值符合较好     

气-液-固三相流化床气体分布器区局部相含率和床层膨胀比的实验研究

在内径150 mm,高4 350 mm的三相流化床中,分别以空气、水和0.48 mm、1.25mm的玻璃珠及1.45 mm的苯乙烯树脂为气相、液相和固相,应用开发的微电导探针测试技术同时测得三相局部含率,并对气体分布器区的局部相含率和床层膨胀比(H/H0)进行了实验研究,考察了固体颗粒的粒径、密度及表观液速和气速对床层膨胀比的影响。研究发现,在距气体分布器轴向一定距离范围内,三相局部含率的径向分布存在明显的不对称分布;随着轴向距离的增加,局部气含率的径向不对称分布逐渐消失,局部固含率的径向不对称分布变化不明显;床层膨胀比随表观气速和液速的增大而增大;较低密度颗粒系统的H/H0开始增加缓慢,后来增加很快;较高密度颗粒系统的H/H0开始迅速增加,后来增加缓慢。     

液体初始分散对错流旋转填料床传质性能的影响

为提高错流床传质性能,从液体初始分散的角度出发,设计了四种不同结构的中心管式液体分布器,喷液孔数量分别为4,6,8,10.以NaOH-CO_2为实验体系,测定了不同超重力因子、液量和气量下的有效传质比表面积a_e和液相体积传质系数k_la_e.结果表明:随各操作参数的增大,a_e和k_la_e先增大后减小.超重力因子、液量增大,喷液孔数目为6时传质最好;不同气量下,传质性能在喷液孔数目为8时最佳,但下降趋势明显,6孔的传质稳定.本实验中液体分布器最合适喷液孔数目为6.经数据回归得出a_e和k_la_e的关联式,平均误差均小于15%.     

生物反应器K_(La)值测定的模拟稳态法研究

研究了一种新的KLa值模拟稳态测法 ,该法基于反应器内硫酸钠溶液氧化速度与反应器传氧速度的动态平衡 ,模拟反应器生物培养过程 ,利用稳态条件下的数据计算KLa值 .本法特别适宜于生物反应器KLa值的测定及气液传质特性的研究 ,其最大优点在于简便、快速、准确 .     

气液鼓泡床中气含率的实验研究

采用差压变送器测不同高度的床层塌落曲线 ,提出了根据此曲线计算大小气泡含率的新方法 ,研究了直径 2 84mm的鼓泡床反应器中表观气速、表面张力、床层静液高度和分布器对气含率的影响。结果表明 ,在不同表面张力条件下 ,气含率随表观气速升高而升高 ;气含率随表面张力升高而降低 ,从能量角度解释了鼓泡床中气含率随表面张力升高而降低的动力学原因 ,并得出了气泡聚并的能量公式 ,将此公式应用于系统压力、温度对气含率的影响 ,得出了与前人实验一致的结论 ;指出了床层内分布板区的存在 ,且分布器不同 ,分布板区高度及分布板气含率也随之变化 ;静液高度不同 ,床层内的平均气含率变化很小 ,并根据分布板区体积占整个床层体积比例很小对其进行解释     

高效内循环生物反应器的流体力学与传质特性

基于提高传质、加快反应速度的构想，结合高速射流曝气、物相强化传递、紊流剪切等技术，从气含率、混合时间与循环时间、停留时间分布函数及氧传质系数Kla等5个方面研究了高效内循环生物反应器的流体力学与传质特性。试验结果表明，此反应器具有混合时间短，传质系数高，物料分布为全混流模型的特点。     

展望我国城镇燃气气源

城镇燃气是现代化城镇的市政基础设施之一。发展该项事业,对环境保护、节约能源、提高生产工艺技术水平以及方便人民生活都有重大意义。随着国民经济的高速发展,我国城镇燃气面临气源短缺、输配系统陈旧落后和应用技术简陋等问题。从政策上加强宏观指导,健全技术法规,积极引进市场经济机制,是今后发展城镇燃气大好形势的关键措施。     

洛阳市燃气发展概况和发展对策研究

介绍了洛阳市燃气发展的概况和今后发展对策 ,希望能对洛阳及其他城市燃气事业的发展提供一些启示和帮助     

瓦斯突出的气体介质条件

在研究瓦斯突出中的作用机理、煤的瓦斯吸附特性和煤的瓦斯放散特性的基础上,论述了瓦斯突出的气体介质条件,为认识瓦斯动力现象的本质提供了科学依据．     

中国天然气资源研究

在大量统计数据的基础上,对中国天然气资源从类型、富集程度、分布特征等方面进行了研究.首先,中国常规天然气储量探明史可大致分为4个阶段,储量增长上了3个台阶,集中分布于六大盆地;其次,常规天然气资源,主要分布在中部、西北部和海域,其特点为:时代分布老、丰度低、探明程度低、潜力大;第三,中国煤层气资源量,主要富集在东部、中部和西北部;第四,致密砂岩气有一般致密砂岩气和深盆气两种赋存形式,中国许多盆地具备形成深盆气的条件,也有较大的资源潜力;第五,中国海域的南海和东海,陆地的青藏高原和东北北部可能富含天然气水合物;第六,中国众多含油气盆地的地层水,蕴藏着十分丰富的水溶气资源;最后,泥页岩气、深源气、二氧化碳气和硫化氢气也是不可忽视的资源,具有较大的资源潜力.     

煤岩气藏开发分类探讨

煤岩气藏在孔隙结构、天然气赋存方式和产出机理方面均表现出区别于其它气藏的特殊性。已经形成的关于煤岩气藏分类主要用于指导勘探和选区评价，随着国外煤层气开发成功的气藏类型逐渐增多，特别是我国开发试验区规模和数量的扩大，综合各类气藏的主要特征和影响开发效果的主控因素，提出区别于选区评价及勘探的煤岩气藏开发分类具有重要的意义。主要考虑煤层厚度、渗透率、含气饱和度和裂隙含水状况等因素，对煤岩气藏进行分类。实例分析表明，类似圣胡安、黑勇士盆地的中、高渗煤岩气藏的开发问题已基本解决，低渗、致密煤岩气藏开发是今后的主攻方向，仍存在一些关键理论和技术难题尚待解决。     

煤气中萘含量的气相色谱分析法的改进

确立了一种新的测定煤气中萘的方法.用注射器直接取煤气样,用四氯化碳作吸收剂,吸收液中定量加入内标物正十六烷,以丁二酸乙二醇聚酯作固定液对吸收液进行色谱分离,用保留时间定性及内标法进行定量分析.与原有测定方法相比,分析时间从1～2h缩短至10～20min,具有取样量少,操作简便,结果准确的优点.     

净化黄磷尾气变换制甲醇合成气工艺比较与选择

为选择黄磷尾气变换制甲醇合成气的可行工艺流程，分析黄磷尾气部分变换制H2的不同工艺，即全量变换、部分变换、部分循环变换．根据黄磷尾气及所制合成气的特点，通过热量及变换率计算，选取部分循环进气方式变换制甲醇合成气，并通过中试试验验证黄磷尾气制合成气采取部分循环进气的方式可行且连续、可控．     

焦作矿区古汉山新建矿井瓦斯涌出量预测

本文运用瓦斯地质类比法预测新建矿井的瓦斯涌出量，为设计部门提供了可靠的瓦斯参数，其论点新颖，方法简便，预测精度高。     

瓦斯分布与风量及瓦斯涌出量关系的数值模拟

煤矿瓦斯事故频发,危害严重,用计算机模拟矿井掘进巷道中的瓦斯分布与积聚是优化通风方案的重要手段.本文根据流体动力学理论,对局部通风掘进巷道中的瓦斯分布与积聚进行数值模拟,分析了在风量和瓦斯涌出量变化的情况下瓦斯体积分数的分布规律.结果表明,当风量和瓦斯涌出量成比例变化时,低体积分数区域的瓦斯大致按比例变化,高体积分数区域的瓦斯体积分数并不是成比例变化.     

艾维尔沟矿区瓦斯地质规律研究

运用瓦斯地质理论,结合地质勘探和矿井生产揭露的瓦斯地质资料,研究了艾维尔沟矿区的瓦斯地质规律.综合分析了地质构造、煤层埋深、构造演化、煤变质程度等对煤层瓦斯赋存的影响.提出了煤层埋深是艾维尔沟矿区煤层瓦斯赋存区域的主控因素,同时受构造演化、煤变质程度等因素影响,在局部区域受地质构造因素控制明显.因各种因素的共同作用,在沿煤层走向上,同一水平标高,矿区西部瓦斯含量最高,东部次之,中部最小;沿煤层倾向方向上,瓦斯含量具有随煤层埋深的增加而增大的整体趋势.在向斜构造轴部及断层带附近瓦斯富集.