扭曲管传热性能数值模拟与实验研究

为了研究扭曲管强化传热性能,通过建立模型数值模拟和实验研究相结合的方法对扭曲管及具有相同截面形状的普通椭圆管的传热性能进行了对比分析。研究了扭曲管和椭圆管管内流体努塞尔数Nu,压力降Δp和管内综合性能评价因子η随雷诺数Re的变化情况,在Re为800—2 000时,扭曲管管内Nu是普通椭圆管的2—3倍,综合传热性能是椭圆管的1.5—2倍。得出了扭曲管可以很好地加剧管内流体湍流、强化管内传热,特别适用于管内流体在低雷诺数范围内的传热,是一种十分高效的强化传热管。     

糖蜜酒精废液的脱色

色深且难脱是制约糖蜜酒精废液处理的一大难题，在对糖蜜酒精废液进行处理的同时，重点研究其脱色工艺。实验发现，在糖蜜酒精废液中加造纸黑液和草酸对酒精废液有明显的脱色效果。     

钾的提取与糖蜜酒精废液的利用

介绍了几种处理糖蜜酒精废液生产钾肥的工艺路线以及从废液中提钾的主要方法。     

AHZ-CaO沉降法对糖蜜酒精废液净化处理方法研究

研究采用廉价的石灰和AHZ沉降剂对糖蜜酒精废液做沉降处理,再用新型的水处理剂二氧化氯做后处理.初步考察了pH、CaO用量、AHZ沉降剂用量、搅拌时间等因素对沉降结果的影响,并对其沉降、脱色机理进行了探讨.该处理工艺简单、周期短、占地少、投资不大,按照实验选择的条件进行处理,COD去除率达到81.0%,脱色效果明显.     

综合利用糖蜜酒精废液生产钾肥

本文结合我国钾肥的生产和消费现状 ,阐述了糖蜜酒精废液的综合利用。先从废液中提钾 ,再经浓缩、干燥等步骤生产饲料添加剂。该综合治理路线可达到化害为宝 ,实现零污染排放 ,并生产出钾肥及饲料添加剂。介绍了几种由糖蜜酒精废液生产钾肥的工艺路线     

膜技术在糖蜜酒精废液处理中的应用

研究了用膜直接过滤和逐层过滤的方法对糖蜜酒精废水进行了处理,结果表明：糖蜜废水原液直接过滤0.45μm的微滤膜时有902.5mg/L的COD被过滤掉;在0.22μm到10000Da分子量之间总共截留了1164mg/L COD的污染物。小于10000Da分子量的污染物COD的总量为6903.8mg/L。经过0.45μm和0.22μm的微滤膜时渗滤液由混浊变得澄清,颜色由黑褐色直接变为浅褐色。再经过140000Da分子量超滤膜后,糖蜜废水已经完全澄清。从140000Da超滤膜逐级过滤后出水,糖蜜废水的颜色为淡的黄褐色、水质澄清。     

泡状管换热器强化传热与整体性能的数值模拟

针对泡状管管壳式换热器,采用FLUENT软件对其进行管程和壳程耦合传热的整体数值模拟,并将模拟结果与具有相同形式相同换热面积的光滑圆管换热器对比。通过结果对比分析泡状管强化传热的效果、压降及总传热系数的差异;评价泡状管壳式换热器的传热性能。结果表明:相比圆管,泡状管表面形状的变化对管壳两侧均起到强化传热的作用,同时管程流动阻力增大,但壳程阻力有所降低。总体传热系数较圆管有较大幅度提高。综合考虑总传热系数和压降,泡状管对壳程传热性能提升明显。     

软锰矿氧化脱色降解糖蜜酒精废液

采用软锰矿为氧化剂,在酸性条件下对糖蜜酒精废液进行氧化脱色降解,并同时浸出Mn。考察了反应温度、H2SO4浓度、软锰矿质量浓度等因素对糖蜜酒精废液脱色率、COD去除率和软锰矿中Mn浸出率的影响,并对反应过程机理进行了初步的探讨。结果表明,在Mn浸出量较小的情况下,即可获得较高的脱色率,而COD去除率却随Mn浸出量的增大而提高。在反应后期,部分有机物只能被氧化为有机酸,而不能进一步氧化为CO2。在反应温度90℃,H2SO4浓度1.1 mol/L,软锰矿质量浓度100 g/L,反应时间120 m in及采取二段反应工艺时,糖蜜酒精废液的脱色率可达98.2%,COD去除率达78.5%,软锰矿中Mn浸出率达到92.3%。     

絮凝-光催化处理甘蔗糖蜜酒精废液初步研究

采用絮凝-光催化联合技术处理甘蔗糖蜜酒精废液,研究了絮凝工艺条件及其对光催化效能的影响.实验结果表明,糖蜜酒精废液在最佳条件下絮凝后进行光催化处理,CODCr去除率和脱色率分别达91.7%和83.6%.     

超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的研究

利用间歇高压反应釜,对超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的过程和动力学进行了研究,结果表明适宜的氧气供应量为理论需氧量的4～6倍;CODCr去除率随着反应温度和反应时间的增加而提高,但反应时间超过10 min后,CODCr去除率的提高变得很缓慢;提高反应温度是提高废液最终处理深度的有效方法;废液CODCr的去除动力学可用三阶段动力学模型来描述,CODCr和氧气的反应级数分别是1和0,每段内的反应速率常数与温度的关系符合Arrhenius公式;在400℃下反应15 min,CODC,去除率在99.93%以上.     

换热管内插螺旋强化传热的数值模拟

换热管内插入钢丝螺旋改变了管内的流动状态。通过数值模拟,研究内插螺旋换热管内速度场与温度场的分布特性,对空管和内插螺旋换热管进行了比较。模拟结果表明,在相同条件下,内插螺旋能够有效地改善换热管内速度场和温度场,验证了管内插螺旋是提高换热性能的有效手段。     

糖蜜酒精废液的中和-絮凝处理研究

采用石灰乳中和糖蜜酒精废液，对中和后的废液的絮凝处理进行了研究。结果表明，在所考察的有机高分子絮凝剂中，相对分子质量为600—900万的阴离子型聚丙烯酰胺(PHP—2)的絮凝沉降效果最好，较适宜的操作参数：pH=8．00，投药量=0．9mg／L废水，搅拌速度=200r／min，搅拌时间为6min。在该操作条件下将PHP—2与PAC(聚合氯化铝)进行复配，结果显示复配后的矾花颗粒增大，沉降速度明显加快，当PAC投加量为30mg／L废水时，5—7min能将悬浮物基本沉降完全。     

硫酸-糖蜜酒精废液浸出锰矿的工艺研究

采用糖蜜酒精废液为还原剂,研究了在硫酸介质中直接浸出锰矿中Mn的新工艺.考察了糖蜜酒精废液用量、硫酸浓度、反应温度、浸出时间和锰矿粒度大小等因素对Mn,Fe和Al浸出率的影响,并对浸出过程进行了探讨.结果表明,当糖蜜酒精废液用量增加时,Mn的浸出率增加,Al的浸出率基本不变,但Fe的浸出率有所下降;提高硫酸浓度、或提高反应温度、或增加浸出时间,Mn,Fe和Al 浸出率均增加;锰矿粒度越小,Mn 越容易被浸出.在糖蜜酒精废液与锰矿比为2.2 mL·g-1,H2SO4 浓度2.35 mol·L-1,90℃,120 min,锰矿粒度为＜ 0.147 mm的条件下,Mn的浸出率达到 94.9 %,而Fe为34.7 %,Al仅为23.6 %.     

糖蜜酒精废液的两步脱色及色素的回收利用

采用D-101大孔树脂和活性炭两步吸附法对糖蜜酒精废液进行脱色处理,实验表明,该法有明显的脱色效果,脱色率达98.3%,脱色后CODCr去除率>90%,色素可有效回收利用。     

造纸黑液对糖蜜酒精废液处理效果的影响因素

从造纸黑液中提取的木质素对糖蜜酒精废液有明显的脱色效果,但从造纸黑液中提取木质素时的工艺、黑液的品种以及黑液的新鲜程度等因素直接影响着木质素对糖密酒精废液的脱色效果.作者就以上的各种影响因素进行了定量和定性的讨论.     

甘蔗糖蜜酒精废液的回收利用研究进展

通过回收利用甘蔗糖蜜酒精废液的活性成分和生物转化甘蔗糖蜜酒精废液2个研究方向,综述了近年来甘蔗糖蜜酒精废液处理的相关研究报道,并提出未来研究重点以促进甘蔗糖蜜酒精废液的大规模工业化利用。     

改性膨润土吸附脱色糖蜜酒精废液的研究

采用XRD、FTIR技术分析了改性膨润土的结构,考察了钠化膨润土、有机膨润土吸附脱色处理糖蜜酒精废液的影响因素,确定了适宜的处理条件。实验结果表明,有机膨润土对糖蜜酒精废液的脱色率比钠化膨润土高,可达到89.6%,而钠化膨润土对糖蜜酒精废液的脱色率仅有41.3%。有机膨润土对糖蜜酒精废液的脱色处理工艺条件为:有机膨润土投加量为5g(100mL)-1,处理体系pH值为9,吸附温度为70℃,吸附时间为60min。     

螺旋扁管折流杆换热器传热强化数值模拟研究

为强化折流杆换热器(RBHEs)的壳程传热,提出了用螺旋扁管代替传统圆管作为换热管应用于RBHEs,比较了螺旋扁管RBHES和传统圆管RBHEs的流动、传热和综合性能。结果表明:螺旋扁管RBHEs的管间速度更大,分布更加均匀;贴近换热管的壁面处,湍动能更大,流体温度更高。当入口速度低时,螺旋扁管RBHEs的传热系数大于圆管RBHEs,当入口速度高时,螺旋扁管RBHEs的传热系数小于圆管RBHEs。螺旋扁管RBHEs的压降比圆管RBHEs小33.60%。螺旋扁管RBHEs的综合性能评价指标(PEC)比圆管RBHEs的提高了65%～152%,且低速入口条件下,提高作用更明显。     

NKA-Ⅱ树脂对糖蜜酒精废液中酚类色素的吸附

以NKA-Ⅱ树脂为吸附剂,经处理的糖蜜酒精废液为吸附质,研究了树脂用量、废液pH值、吸附温度、废液浓度及吸附时间对糖蜜酒精废液中酚类色素吸附率的影响。采用SPSS分析影响因素之间的交互作用,确定的最佳的吸附工艺条件:温度为30℃、pH为3.8、时间为90 min、NKA-Ⅱ树脂用量为5.5 g、澄清液稀释至2.5倍,吸附率为83.88%。     

涡强化扁管管片散热器流动与传热的数值模拟

以空气为介质(Pr=0.698),通过数值模拟的方法,在Re=300～1800的范围内对涡强化扁管管片散热器初始段层流状态下的流动与传热进行了模拟分析,说明了涡产生器横向位置,即交错系数Sr改变时对局部Nu_local和横断面上的平均Nu_b的影响,并通过实验数据验证了数值模拟方法的正确性,证实了通过数值模拟的方法研究、开发换热板芯的可行性.