蜜胺浆液吸收低浓度SO_2动力学研究

本文采用双全混搅拌反应器,对蜜胺浆液吸收低浓度SO_2气体这一气、液、固三相反应过程的规律进行了研究。通过理论分析和实验考察,证明在该三相反应过程中,SO_2与蜜胺的化学反应是在极其靠近气液界面的液膜内进行的瞬时反应;SO_2在气相中的传质为三相反应过程的速率控制步骤。该三相反应过程的动力学模型可简化为: N_A=k_(Ag)p_A 并且用实验证明了该模型的正确性。通过对实验数据回归,得到了双全混搅拌反应器中气相传质系数的关联式: k_(Ag)=1.2706×10~(=5)+8.1108×10~(=9)Re     

三相反应器的气含率与液速分布和数值模拟

研究了一定操作条件下的气液固三相鼓泡床反应器的气含率和液体轴向速度分布,讨论了气、液表观速度对气含率和液体轴向速度分布的影响,比较了三相与两相鼓泡床中气含率和液体轴向速度分布,用拟两相的双流体模型计算了三相鼓泡床中的气含率和液体轴向速度。结果表明,模拟结果与实验结果一致。     

三相反应器的气含率与液速分布和数值模拟

研究了一定操作条件下的气液固三相鼓泡床反应器的气含率和液体轴向速度分布,讨论了气、液表观速度对气含率和液体轴向速度分布的影响,比较了三相与两相鼓泡床中气含率和液体轴向速度分布,用拟两相的双流体模型计算了三相鼓泡床中的气含率和液体轴向速度．结果表明,模拟结果与实验结果一致．     

气液固三相逆流化床内气液传质特性的实验研究和数值模拟

基于欧拉双流体模型,对液固两相进行拟均相处理,应用计算流体动力学(CFD)软件Fluent 6.3,对气液固三相逆流化床内气液传质特性进行了实验研究和数值模拟,考察了床内溶解氧浓度的轴径向分布规律,气液表观速度和液体黏度对气液传质系数的影响。从实验和模拟结果发现:在轴向上,溶解氧浓度由上到下逐渐增加并趋于饱和;在径向上,溶解氧浓度中心区域低,壁面附近高;气液传质系数随气液表观速度增加而增加,随液体黏度增加而减小,模拟值和实验值吻合较好。     

气-液-固三相喷射床流动特性研究

模型实验研究证明带中心导向管的气－液－固三相喷射床操作稳定,床内液固相具有连续稳定的轴向内循环运动,并可由操作参数求得循环流速为该技术运用于湿法冶金等液固相反应具有能耗低、效率高、操作稳定等诸多优越性     

气力提升管内流型识别的实验研究

以压缩空气、水和麦饭石陶瓷颗粒作为实验介质,利用高速摄像仪对气力提升管内的气液两相流流型及气液固三相流流型进行可视化分析识别。实验结果表明,采用高速摄像技术有效识别了气力提升管内的流型,观察到气液两相流中存在着4种流型:泡状流、弹状流、泡沫流、环状流。以气液两相流流型特征为基础参考,将观察到的气液固三相流流型归分为弹旋流、旋涡流、波浪流、聚泡流和环柱流5种。并对各流型间的转变机理进行了分析阐述。     

气-液-固三相流化床冷态实验

以氮气为气相、蒸馏水为液相、铜粉为固相构建了的气-液-固三相流化床冷态实验装置,流化床反应器内径为50 mm、高为500 mm.采用Hilbert-Huang Transform分析了布风板上表面处压力脉动信号,考察了布风板压差和床内两固定测点间压差随气体流速的变化关系,使用降速法得到了气-液-固三相流化床的最小流化速度,并通过同步图像采集验证了该最小流化速度.结果表明:气体流速为14.85 mm/s时,固体颗粒之间碰撞剧烈,气、液、固三相混合均匀;随着气体流速的增加,两固定测点间压降呈现先降低,后增加,最后又降低的变化趋势;气-液-固三相流化床的最小流化速度约为17.4 mm/s.     

深层凝析气结蜡规律的软件模拟与实验研究

塔里木油田博孜区块属于典型致密砂岩凝析气藏,存在较为严重的蜡堵问题。通过对博孜区块井流物进行气藏条件下的相态与析蜡规律的实验研究,获得凝析气相态包络线相图,为凝析气井防蜡工艺提供理论支撑。以博孜104井凝析气为研究对象,采用可视化多功能高温高压流体PVT测试仪和可视化高倍显微固相沉积测定仪对其进行高温高压相态与析蜡规律的实验研究,并结合软件模拟结果和生产数据,对凝析油和析蜡情况进行分析。结果表明,凝析气随温度、压力变化过程中,产生气相区、气⁃液两相区、气⁃固两相区、气⁃液⁃固三相区等不同相态区域;利用实验结果对软件模拟结果进行校正获取了实验温度、压力以外的相态包络线,用于预判生产井处于不同生产阶段时析液与析蜡情况;博孜104井析液与结蜡区域位于地面输送管线,应做好相应的防蜡措施。     

床层相含率对多孔颗粒液固和三相流化状态的影响

本文采用压力波动测量技术对Ｓｃｈｏｔｔ多孔玻璃颗粒在液固和三相流化床内不同床层相含率下的流化状态进行了实验研究。结果显示：这种颗粒在液固床中呈完全散式流化态。但在三相流化床中,其流化态可在一定的床层相含率和气速下转为聚式。文中将实验结果与现有的液固流态化状态判据作了比较,发现一些判据在可能定性地描述三相的情形,因而有可能将其扩展用于三相流化状态的判别。     

垂直管内水合物浆液流动特性的CFD-PBM数值模拟

深海天然气水合物在固态开采过程中,当温度、压力平衡被打破时,开采管路中的水合物浆液由液固(水合物颗粒、海水)两相变为气液固(天然气、水合物颗粒、海水)三相的流动。以水合物浆液的气相为主要研究对象,采用CFD-PBM模型对气泡行为变化进行Fluent模拟,并对该模型进行了验证,模拟结果与实验值吻合度较高。结果表明,PBM模型模拟的浆液流态分布较为均匀,气泡的大小在流动过程中主要从小气泡到大气泡;气泡的初始速度对管道水利提升速度影响较大;在浆液湍动能为0.5 m2/s3、气含率为0.3时,气泡会出现二次聚并破碎。通过CFD-PBM计算得到水合物浆液体系中气泡大小分布能够较好的预测水合物颗粒分解出气相后的浆液流动特性。     

生物甘油水蒸气重整制氢强化过程的参数评估

为深入分析生物甘油水蒸气自热重整制氢强化过程以实现高效制氢,采用吉布斯自由能最小原理,研究氢气分离与二氧化碳吸附两种强化手段对甘油自热重整过程的影响,分析氢气产量、积碳量与反应热随温度、氢气分离系数等参数的变化规律.结果表明:氢气的分离会大大提高氢气的产量,抑制甲烷的生成,但会导致积碳量增加.氢分离会增加对反应热的需求,为达到自热,需要更高的氧气-甘油投料比.氧化钙作为二氧化碳吸附剂,在750 K以下由于生成氢氧化钙而降低氢气的产量;当温度高于800 K时,碳酸钙分解会降低吸附剂对二氧化碳的吸附能力,故氧化钙的吸附温度应控制在750~800 K.二氧化碳吸附所放出的热量可以使甘油重整实现自热.     

超高碱值润滑油清净剂的合成研究

以重烷基苯磺酸、氢氧化钙、氧化钙和二氧化碳为原料,甲醇为促进剂,甲苯为溶剂,采用多步碳酸化法制备超高碱值的烷基苯磺酸钙,考察了促进剂的种类、二氧化碳的通气速率、甲醇的用量等对产品的技术指标及过滤情况的影响。合成工艺的较佳条件：促进剂为D、甲醇用量为28 g、二氧化碳通入速率为300 mL/min、二氧化碳通入量为12 L.     

Ca(OH)2-CO2-H2O三相反应宏观动力学研究

模拟实际生产石灰乳在塔内的鼓泡碳化反应,在自制的玻璃塔内进行了实验.通过对碳化反应中各个基本反应的分析,确定了反应控制步骤,并依据在283K、288K、293K、298K温度下碳化反应的气液固三相数据,建立了碳化反应动力学方程,得到了CO2和OH的级数分别为0.97和1.03,总反应级数为2.00.本研究为碳酸钙合成过程中温度、二氧化碳浓度和石灰乳浓度的调整提供了一定理论基础.     

含电转气的电—气互联综合能源系统低碳经济运行

针对当前电力系统中弃风现象严重以及二氧化碳排放量高的问题,提出一种含电转气的电—气互联综合能源系统低碳经济调度模型,引入经济折算系数将二氧化碳排放量折算到经济维度和系统的运行成本共同组成综合成本最低的目标函数,并考虑含电转气的电力系统及天然气系统的能流模型与安全约束,用内点法予以求解。采用修改的IEEE 30节点电力系统和比利时20节点天然气网络进行算例分析,通过比较4种不同模型下的综合成本与二氧化碳排放量,验证所提模型能有效兼顾系统运行的低碳性和经济性,同时大大提高消纳风电能力。取不同经济折算系数会得到低碳性与经济性不同侧重的最优调度结果。     

十六烷基硫酸钠为改性剂的有机钙铝LDH材料的制备及表征

采用水化法,利用水泥熟料之一铝酸三钙（C3A）制备出钙铝双羟基氢氧化合物（CaAl-Cl-LDH）.以十六烷基硫酸钠（CA）为改性剂,对CaAl-Cl-LDH化合物进行有机改性研究.采用液相总有机碳测试手段,分析了CaAl-Cl-LDH化合物对CA的吸附动力学和等温吸附效果,最佳工艺条件为：CA初始浓度为0.2 mol/L,振荡反应时间4h,所得有机CaAl-LDH化合物中负载CA含量为4.2 mmol/g.通过X射线衍射、红外光谱分峰技术、扫描电镜手段对样品表征分析,结果表明：经CA有机改性后的产物仍具有层状结构,层间距由0.78 nm增加至2.74nin,CA阴离子在层间以双分子层的形式垂直于层板交错有序的排布,晶体结构完整,晶粒有序度高.     

填料结构对错流旋转填料床传质性能的影响

研究了不锈钢金属丝网填料结构对错流旋转填料床内传质的影响。在错流旋转填料床内,利用CO2-NaOH体系研究了不同填料层高度和不同丝网填料的传质特性。结果表明,体积传质系数KLa随超重力因子、气量、液量的增加而增大。同时建立了体积传质系数模型,模型计算结果与实验结果拟合较好。     

CH_4-CO_2转化制合成气催化反应及其进展

综述了CH4、CO2转化制合成气的催化反应,通过热力学计算研究了反应体系的特点、反应的热力学积碳温度,并对此反应催化剂的筛选、催化剂积碳的特点进行了评述．     

CO_2在多孔介质中的运移规律研究

低渗透油藏的储量是油田难动用储量的主要部分,提高这部分油藏的采收率是研究的重点.注CO2提高原油采收率技术由于其独特的优点,已经在国内外多种油藏和各种地质条件下得到了成功应用.通过室内模拟研究CO2在地层中运移机理,得出如下结论:多孔介质中填充水相后对CO2扩散速度影响巨大,水相溶解CO2后与矿物反应损耗是CO2扩散的限制因素;渗透率对扩散的影响程度比温度的影响大;高压下气体扩散速度增加缓慢.根据单相渗流规律结合实验,推出与CO2扩散相关联的温度、压力、渗透率三者之间的关系.     

水溶液法合成硼酸钾钙的研究

以硼酸、二水合氯化钙和氢氧化钾为原料通过水溶液法合成硼酸钾钙晶体.实验重点考察了反应溶液的PH值、反应溶液的硼钙比、降温速率这些因素对硼酸钾钙晶体影响,确定最优工艺条件.     

CO_2在水相充填多孔介质中的运移规律研究

注CO2提高原油采收率技术已在国内外多种油藏和各种地质条件下成功应用。通过室内实验模拟,研究了CO2在地层中的运移机理,即多孔介质中填充水相后对CO2运移速度影响很大;水相溶解CO2后与矿物反应损耗是CO2运移的限制因素;渗透率对CO2运移的影响比对温度的影响大。根据单相渗流规律并结合实验研究,得到与CO2扩散相关联的温度、压力、渗透率、位移之间的关系式。