填料塔基础理论研究新进展

规整填料塔具有效率高、压降低、放大效应不明显等优点,其成功应用有赖于对二相流动与传质的深入认识。文中综述了规整填料塔内的气液二相流动与分布、返混、气液二相在常压和高压下的传质特性、M arangon i效应以及计算流体力学(CFD)在规整填料塔中的应用等方面的国内外研究进展。填料塔内液体的分布与返混的研究较多,气相的流动分布与返混特性的研究较少,高压传质、M arangon i效应,特别是利用计算流体力学(CFD)模拟填料塔内的液体流动与传质等已逐渐成为研究的热点。     

液体降膜中Marangoni效应的研究进展

降膜过程中的Marangoni效应是当前流体传递过程与非线性理论研究领域中的热点,对产品质量具有重要影响。回顾了近几年国内外关于Marangoni效应的最新研究进展,重点介绍了有关热Marangoni效应的实验及理论研究成果,并进行了比较和分析。结果发现,Marangoni效应与体系温度和浓度变化等有关,并会影响降膜稳定性。同时,针对目前研究中存在的一些不足,提出了今后研究工作的一些建议。     

固定床电化学反应器的结构和特性

基于Faraday定律,电化学反应器的空时速率可表示为: ρ=A·i β M/ZF (1) 显然(1)式中iβM/ZF与反应的性质有关,而A决定于反应器的几何结构。对通常的反应系统(如反应物浓度小或反应本征动力学速率低的系统),要提高iβM/ZF值是     

无氟结晶器保护渣结晶矿相研究

实验室自制无氟渣,其熔化温度为1034℃,结晶温度为950℃,满足裂纹敏感性弱的钢种高速连铸的要求,并利用AX IOPLAN万能显微镜和PH ILPS PW 1700型X射线衍射仪对该无氟实验渣的结晶矿相进行了研究分析,结果表明,结晶矿相为黄长石,实际上是铝黄长石(Ca2A 2lS iO7)、镁黄长石(Ca2M gS i2O7)和钠黄长石(N aCaA lS i2O7)的固溶体,其中以镁黄长石为主,通过调整渣膜中黄长石的析晶率,同样可控制结晶器与坯壳间的传热,从而解决无氟渣冷凝过程中因不能析出枪晶石而无法控制传热的问题。     

醇汽油混合燃料的应用研究

能源短缺和环境保护双重压力使得醇类燃料的应用研究日益突出。从应用分析的角度,通过发动机台架试验,研究了M30、M50、E10对发动机动力性、经济性及排放性能的影响,并与93#汽油进行了对比分析,而在试验过程中发动机的结构参数未作任何调整。     

纳米金属催化机理

概括纳米金属催化剂的晶体结构与特性,分别从电子效应、几何效应和载体效应3方面,对近年关于纳米金属催化机理研究的理论和经验进行评述。着重介绍纳米金属镍催化高氯酸铵热分解机理,并指出纳米金属催化剂催化机理的研究仍然是目前催化剂重点研究的课题之一。     

关于爆炸冲击波防护效应的评价方法探讨

针对爆炸冲击波的毁伤危害,许多学者在研究过程中往往根据被防护对象判断爆炸冲击波作用下防护设施所表现的防护能力,对这种防护能力评价过程中通常需引入等效靶板的测试方法,以此实现对防护效应的有效评价。本文主要对评价防护效应的主要方法、关于等防护曲线的具体分析、等效靶板的相关试验以及具体评价防护效应实例进行探析。     

湿法磷酸萃取过滤中阻垢机理的研究

结垢问题对湿法磷酸生产过程有着十分严重的影响,本文从结垢主要成分氟硅酸钾（钠）结晶形成的机理研究人手,考虑寻求通过添加外加物质来抑制其结晶形成。通过实验发现M和N两类正电荷离子具有较明显的阻垢效应。在适当的添加量情况下,添加M和N两类离子的阻垢率达到了80．6％。     

基于Pitzer模型的Li2 CO3提纯新工艺

扎布耶盐湖湖水浓缩后可得到质量分数在80%以上的初级L i2CO3产品,利用传统的酸法工艺提纯的产品在质量和收率上呈现不稳定性。文章参照前人的研究成果,应用P itzer模型对L i+,Na+//C l-,CO32--H2O四元水盐体系进行了数学建模,据此对扎布耶盐湖初级L i2CO3产品酸法精制过程进行了分析,从理论上解释了实验过程不稳定的原因,并提出了改进后的酸法提纯工艺。     

浅谈街道峡谷气体流动与污染扩散的影响因素

现阶段我国城市大气污染日趋严重,城市汽车尾气的排放、燃气管网的泄漏、化工企业废气的排放等等,对城市环境影响较大,而城市街道峡谷效应是影响城市空气污染物扩散的重要方面,文章综述了近年来关于街道峡谷效应的研究概况,以及峡谷效应的影响因素,并展望了今后街道峡谷效应的研究方向。     

受热降膜Marangoni效应临界状态表征

采用红外热成像技术,研究了水和Na2SO4水溶液受热降膜的Marangoni效应及对降膜流动的影响。发现在降膜的流向和径向都存在热Marangoni效应,但Marangoni数却不能较好地表征Marangoni效应对液膜流动的影响程度。因而引入Marangoni效应影响因子ε。结果表明,ε能较好地表征Marangoni效应对液膜流动的影响程度,且不同溶液受热降膜存在一个近似相同的临界值(εLc)。当εLεLc,降膜流向热Marangoni效应将引起降膜明显的扰动。根据εLc值,可获得临界Marangoni数MaTc,L。     

竖直流动皂膜中解吸导致的Marangoni对流观察

In gas-liquid mass transfer processes,Marangoni convection may occur due to the surface tension gradient produced by mass transfer near the interface.With a falling soap film tunnel and the Schlieren optical method,the Marangoni convection patterns along the film surface were observed directly in the desorption process of acetone from the falling soap film.The Schlieren images showed the regular roll convection in the thin falling soap film during the acetone desorption.The hydraulic characteristics were determined experimentally by measuring the variation of acetone concentration in the film and the surface tension of the soap liquid.The results show that the acetone concentration gradient vertical to the falling direction is very small because the thickness of the soap film is in the order of 10^-6 m.The variation of acetone concentration along the falling film is large,so there is a significant surface tension gradient,resulting in the Marangoni roll convection.The experimental results and a qualitative analysis may be helpful to understand the mechanism of Marangoni convection near the interface in the mass transfer.     

皂膜解吸Marangoni对流观察及分析

利用竖直流动皂膜装置,使用纹影光学方法观察了由于丙酮从皂液中解吸,在微米级厚度皂膜上出现的滚筒状Marangoni对流结构;通过建立皂膜传质数学模型及求解,分析了丙酮从皂膜解吸过程中浓度及表面张力的变化。结果表明:由于微米级的皂膜厚度,在皂膜平面法向方向皂膜内皂液丙酮浓度变化很小,但浓度梯度较大,对应的表面张力梯度较大,此较大表面张力梯度是丙酮从皂膜解吸过程中出现Marangoni对流的主要成因。     

红外热像法研究降膜流动

采用高精度红外热成像技术研究固体平壁上加热和冷却液膜流动性能,比较了不同加热强度下液膜表面的温度场特征以及加热温差对固壁上液体分布的影响。传递过程中,界面上浓度和温度变化引起的表面张力梯度,驱使低界面张力处的液体流向高界面张力处（Marangoni效应）,从而造成了液体特殊的流动现象与分布特征。在受热/冷却降膜过程中,由于流速和传热的差异,液膜表面存在一定的温度梯度。横向的温度梯度远大于流动方向的温度梯度,引起的Marangoni效应会造成受热液膜收缩和冷却液膜扩展,从而明显地影响液膜的相界面积及其传递性能。     

Marangoni效应对降膜加热流动的影响

采用红外热像仪和智能化薄膜厚度测试仪研究了垂直板上受热降膜的流动特性, 得到液膜表面温度分布、液膜宽度、液膜厚度、局部液膜厚度随时间变化关系等参数 通过对这些参数的分析,可知降膜加热流动时,液膜表面出现轴向和径向的温度梯度,由此产生的表面张力梯度引起Marangoni效应对降膜流动有着很大的影响降膜加热流动过程中,Marangoni 效应使液膜产生较大的收缩,膜厚增加,表面波动加强.     

电解质溶液的受热降膜传热与Marangoni效应

采用红外热成像技术研究了电解质Na2SO4-H2O溶液受热降膜传热过程中的Marangoni效应。实验结果表明,降膜表面的流向和径向上存在分别由温度和浓度分布不均引起的热和溶质Marangoni效应。降膜径向热Marangoni效应引起了液膜的收缩,使液膜厚度增加,增大了液膜热阻;流向热Marangoni效应加剧了液膜的湍动,减小了液膜滞流层厚度,降低了液膜热阻;径向溶质Marangoni效应则减弱了热Marangoni效应对液膜的收缩作用,促进了液膜的扩展。分析发现在本实验条件下,表征Marangoni效应大小的Marangoni数Ma不能准确地反映不同雷诺数Re下Marangoni效应对降膜流动的影响,为此引入判断Marangoni效应对降膜流动影响程度的Marangoni效应影响因子ε,ε与实验结果具有较好的一致性。     

降膜传质过程Marangoni效应稳定性分析

通过建立降膜流动传质模型，并考虑液相流动及非线性浓度分布的影响，利用线性微扰理论得到了降膜流动传质过程Marangoni效应发生的理论临界条件.用所建立的降膜流动传质实验装置得出实测传质系数的变化，由此获得Marangoni效应发生的实测临界条件，实测值与理论值基本符合，从而为工业上常见的降膜流动传质过程中Marangoni现象的预测和利用提供了理论依据.     

气液界面Marangoni效应对传质系数的影响

在气液相际传质过程中,界面Marangoni湍动会对传质过程产生重要的影响,为此,建立了一套气液接触传质设备,以使得通过N2与异丙醇稀溶液逆流接触将液体中使表面张力降低的溶质解吸出来,从而引发Marangoni湍动,提高传质速率。发生Marangoni对流时,液相的传质系数比只依靠扩散传质而不考虑Marangoni效应时大,因此引出增强因子F这一概念,通过计算F的值即可判断Marangoni效应对传质速率影响的程度。提出了一个包括Marangoni准数的计算传质系数关联式,其计算结果与实验结果相符．     

Influence of the Marangoni Effect on Mass Transfer in Inclined Falling Films

The Marangoni effect on the mass transfer coefficient of falling films was investigated on inclined stainless‐steel plates to elucidate the influence on the mass transfer performance of structured packing surfaces. Desorption of ethanol from water generated the Marangoni effect in the liquid phase while the process of oxygen desorption from water was proceeded. The enhanced liquid phase mass transfer by the Marangoni effect was found to be related to the ethanol concentration in the liquid, inclination of the plate, and liquid flow condition. A generalized correlation was proposed to predict the effective enhancement factor of the system incorporated with the Marangoni effect.