低压蒸汽环境中水蒸发界面温度和蒸发速率的实验研究

蒸发相变广泛存在于薄膜过程及晶体生长等工业生产和日常生活中,液层表面蒸发和热毛细对流相互影响、相互制约,使得蒸发界面能量传递机制变得非常复杂。为了深入了解水在低压纯蒸汽环境中的蒸发特性,对环形液池内水蒸发时的温度分布和蒸发速率进行了一系列实验研究。环形液池壁温控制在3～15℃之间,蒸发环境压力在394～1467 Pa之间变化,开始测量时液层深度为10 mm。结果表明,蒸发界面气相侧温度总是高于液相侧,气液界面存在明显的温度跳跃。随着压比减小,蒸发速率增加,界面温度跳跃随之增大;随着距壁面距离增加,局部蒸发速率降低,温度跳跃值减小;相同压比下,随着壁面温度的升高,气相侧热通量减小,蒸发界面温度跳跃值整体降低;在实验范围内测得的最大温度跳跃值为2.56℃。由于蒸发冷却效应和热毛细对流的耦合作用,蒸发界面下液相侧存在一个厚度为2 mm左右的温度均匀层,且壁面附近温度均匀层厚度大于中间区域厚度。在温度均匀层内,径向温度梯度诱导的热毛细对流将热量从壁面传输至气液界面以补偿蒸发所需汽化潜热;在温度均匀层以下,浮力对流和导热共同作用使得液相温度迅速升高。     

磷酸自然循环低温蒸发实验研究

国内大型磷酸装置普遍面临浓缩能力不足的问题,回收工艺过程中低温位余热进行稀磷酸低温预浓缩是解决此问题的方案之一。在低于30℃下进行湿法磷酸自然循环浓缩实验研究,获得了彬（P20,）O％～40％的磷酸溶液循环启动工况下垂直上升管内气液两相流沸腾传热平均给热系数377～1047w／（m＾2·K）,与之对应的管内壁温度35～45℃。实验结果表明,磷酸自然循环低温蒸发具有流体动力学稳定性,适于利用低温位热源。     

利用低温热源的真空蒸发技术研究

利用低温热源（温度低于100℃）进行蒸发是一项经济节能的高新技术。介绍了利用低温热源进行真空蒸发的工艺流程，并且剖析了引进的国外先进技术——利用低温热源（这里以电解余热为例）进行低温真空蒸发的原理，并从理论和实践上提出了增加其蒸发量的方法。结果发现增加供热系统供热能力可以直接增加蒸发量，提高混合冷凝系统带出热量的能力，也可间接增加蒸发量。     

尿素水溶液液滴的蒸发特性

在石英管式炉上通过挂滴法来观察单个尿素水溶液（urea-aqueous-solution,UAS）液滴的具体蒸发过程,比较了不同环境温度以及不同初始直径大小下液滴的蒸发特性。结果表明,尿素溶液液滴在100～1300 ℃的温度范围内呈现出了不同的蒸发行为。在较高的温度下,液滴的蒸发行为较为复杂,如气泡的产生、液滴的变形以及发生微爆的现象;但是,随着环境温度的降低,这些现象就变得非常微弱甚至消失。同时,还定量分析了稳态蒸发常数与温度、液滴初始直径之间的变化关系,发现在初始直径为2.5 mm、温度在100～600 ℃之间变化的情况下,稳态蒸发常数从0.02075 mm2/s增加到了0.23953 mm2/s,增大了10倍左右。此外,还对气流流速为0.25～1.25 m/s范围内的液滴蒸发特性作了实验研究。当液滴周围有强迫气流存在时,液滴与气体间的换热方式由导热转变为对流换热,从而增强了液滴表面的传热传质能力,促进了液滴的蒸发。     

高温高压喷雾闪蒸的蒸发特性

基于新型高温高压喷雾闪蒸实验台,以水为工质,研究初始条件和运行条件对闪蒸蒸发特性的影响。首次将液体初始温度提高至100℃以上,将闪蒸罐运行压力保持为正压,并使用具有独特双S形叶片的涡旋实心锥喷嘴,将液体向上或向下喷入闪蒸罐。实验过程中液体初始温度为135～150℃,闪蒸压力分别为121、126、131、136、141、146 kPa,液体过热度为30～46℃。实验结果表明,闪蒸蒸汽流量随初始温度的提高而增大,随闪蒸压力的提高而减小。液体向下喷射比向上喷射产汽量更高,蒸汽带水更少。闪蒸效率随过热度呈线性增长,在大量实验数据基础上拟合出二者之间的经验公式。实验结果为高温高压喷雾闪蒸的工业应用提供借鉴。     

水膜闪蒸真空制冰的换热特性

引言当一定温度的液体突然暴露在低于其饱和压力的环境下时,液体由最初的平衡状态变成过热状态,液体中的过热量已经不能以显热的方式来包含能量,不能继续存在于液体中,会迅速转换为蒸发潜热,形成汽泡,同时液体温度迅速下降,这个过程被称为液体的闪蒸。由于闪蒸现象伴随着大量的水蒸气生成和剧烈的温度下降,在现代工业中,闪蒸被广泛应用在海     

极寒条件下压敏胶失效的原因及其解决方案

针对2009年冬季中国北方极寒天气条件下,压敏胶产品出现大量非正常失效案例,分析了压敏胶带在低温环境下粘接失效的原因,对其贮存、施工和养护条件提出了建议,为广大的用户在低温条件下正确使用压敏胶产品提供了参考依据。     

硫酸盐型卤水低温处理及其液相 蒸发析盐规律的理论研究

青海省碱北洼地晶间卤水为典型的硫酸盐型卤水,该地区夏季气候干燥炎热,冬季寒冷,为更好地了解该类型盐湖卤水在自然条件下的蒸发过程,以碱北洼地晶间卤水为研究对象,依据Na^+,K⁺,Mg²⁺//Cl^-,SO₄^2－-H₂O （15 ℃）五元介稳体系相图,首先将原始卤水自然蒸发,在氯化钠饱和阶段取4组不同Mg2+值的卤水为冷冻实验样品,分别研究了在-7 ℃、-16 ℃下的冷冻过程。实验结果表明,液相中SO₄^2－、Na⁺以Na₂SO₄·10H₂O的形式析出,改变了液相组成,卤水液相组成点在相图中从软钾镁矾相区移动至氯化钾相区,再将分离后的液相分别蒸发,结果表明,卤水经过冷冻处理之后再蒸发后可以得到较多光卤石矿,对利用该类型卤水生产氯化钾具有重要意义。     

基于不同类型溶液蒸气压特性的太阳能界面蒸发实验研究

太阳能界面蒸发可实现高效太阳能海水淡化和蒸发式污水处理,但目前的研究大多局限于纯水或NaCl溶液。实际脱盐或废水处理中溶质会与此不同,导致溶液蒸气压变化并影响蒸发性能。本文首先分析了溶液表面蒸气压曲线类型,将其分为上凸型、下凹型和直线型。针对这几种蒸气压曲线进一步选取[EMIM][OTf]、[EMIM][Ac]和NaCl水溶液作为代表溶液,在不同辐照强度和浓度下进行了实验研究,并与纯水的蒸发作对比。实验结果表明：低浓度下[EMIM][OTf]水溶液展现出了良好的蒸发性能, 主要原因是由于其蒸气压处于上凸区间;当溶液浓度升高或辐照强度提升时,[EMIM][OTf]溶液的蒸发速率提升较NaCl水溶液小,主要原因在于蒸发过程的浓度极化导致气液界面处的[EMIM][OTf]浓度升高,蒸气压相差较小;不同工况下[EMIM][Ac]水溶液的蒸发速率均较慢,纯水的蒸发速率最快,体现了蒸气压对蒸发性能的关键影响,原因是低蒸气压导致高蒸发温度,并带来更多的能量损失。     

基于低温蒸馏-喷雾蒸发集成工艺的海水淡化

考察了利用低温蒸馏-喷雾蒸发集成工艺进行海水深度淡化的可行性,使用喷雾蒸发技术深度浓缩蒸馏淡化过程排出的浓盐水,并将余热用于驱动蒸馏过程。考察了蒸馏柱进液量、浓盐水喷雾量、加热空气温度及流速对淡水产量的影响。结果表明,较高的加热空气温度有利于淡水产量的提高,而为获得较高的淡水产量,加热空气流速、浓盐水喷雾量以及蒸馏柱进液量则应控制在一定的范围之内,即10—15 m3/h,0.4—0.6 kg/h和0.8—1 kg/h。对于该集成装置,蒸馏柱淡水产量、总淡水产量及淡水产量与输入淡化系统的蒸汽当量之比(造水比)分别可达5 kg/(h.m2),1 kg/h及1.2,回收率可以达到70%以上。     

有效温差对蒸发装置生产能力的影响及提高对策

介绍蒸发工艺并通过其改造前后有效温差计算,以所得各效温差分布分析蒸发装置生产能力降低的原因,并提出相应的改造措施。     

Experimental study of liquid fuel boilover behavior in normal and low pressures

To elucidate the effect of pressure on liquid fuel boilover, a series of field experiments were carried out using a portable measuring setup at Hefei (Alt.: 0 m, P: 101 kPa) and Lhasa (Alt.: 3650 m, P: 64 kPa). It is found that for a given size of pan, the boilover premonitory onset time t_p and the boilover onset time t_b are delayed; the intensity of boilover is weaker in low pressure. For a given pressure, t_p and t_b in larger pan are shorter. In addition, the boiling point of water is still the critical of boilover premonitory period in low pressure, and the critical temperature at the interface is reduced as pressure drops when boilover occurs. Then a prediction equation was made to explain the effect of atmospheric pressure on t_p and t_b, which proves that the pan diameter has a negative correlation against with t_p and t_b, and there is a negative correlation between the boilover premonitory onset time t_p and the low pressure P_L when P_L > 10 kPa.     

低温低磷化学镀镍

研究了温度、pH、次磷酸钠、柠檬酸和辅助配位剂对化学镀镍沉积速率和镀层磷含量的影响,确定了一种低温(40℃)、低磷(w=4.15%)的碱性化学镀液配方:硫酸镍25 g/L,次磷酸钠8.0 g/L,柠檬酸30 g/L,辅助配位剂(一种含铵的化合物)15 g/L,pH 9.0.     

低温、低浓度镀铬工艺的控制

低温、低浓度镀铬具有其独特的优点,已推广使用多年。本文根据多年的生产实践,总结了低温,低浓度镀铬中铬酐浓度,硫酸根浓度,稀土添加剂,温度,电流密度以及阳极等因素对镀液,镀层性能的影响,并提出管理措施。     

中低温低泡除油剂的研究

研究了一种能在低温下除去金属表面油污的低泡除油剂.采用复配试验筛选了合适的低泡非离子表面活性剂.通过正交试验研究了各组分对除油效果的影响,得到中低温低泡除油剂的最佳配方为:DOWFAX 2A1 1.0 g/L,TX-10 1.25 g/L,天然植物醇油烷氧基化物0.5 g/L,EP2445 0.25 g/L,Na2Si...     

PAC和PAFC用于低温饮用水处理的对比试验

为解决某水厂低温条件下混凝剂PAC(聚合氯化铝)混凝性能变差的问题,选用在小试烧杯搅拌试验中表现较好混凝性能的PAFC(聚合氯化铝铁)与PAC进行中试对比试验.中试试验结果表明,铁铝复合混凝剂PAfC在低温条件下的混凝性能要优于PAC.比较各出水指标如浊度、色度、氨氮、pH、电导率、铁和CODmn后发现,即使是当PAFC用量比PAC平均节省11.5%时,经过PAFC处理后的出水水质也远优于PAC处理后的出水水质.     

油脂的低温低压氢化技术及助剂的研究

在有助剂和催化剂的作用下，采取低温、低压加氢技术。使氢化工艺能达到低温、低压、短氢化时间、氢化过程更加完善的目的。     

维生素低温蒸发结晶单元的自回热设计及分析

针对传统维生素生产过程中的蒸发结晶单元耗能高、排放量大的特点,提出了一种基于自回热原理(self-heat recuperation technology, SHRT)的改进设计.利用能量分析和(火用)分析的方法对系统进行分析.并研究了最小传热温差的特性,以及压缩机的绝热效率和闪蒸进口过热度对系统能耗的影响.结果表明,利用自回热思想改进的蒸发结晶单元比传统过程所需的输入能减少了73.0%,输入(火用)减少了68.3%.在文中的条件下,潜热比显热有更大的利用空间,利用的潜热占总循环热量的93.5%.同时,最小传热温差的增大虽然会使需要的换热器的面积减小,但也会导致更大的能量输入.系统的能耗随着过热度的增大而增大,随着绝热效率的增大而减小.     

低温环境对混凝土强度影响试验研究

混凝土强度发展与环境温度和湿度有密切的关系,夏季高温湿度大,混凝土实体工程强度增长快,而冬季温度低天气干燥,混凝土强度增长慢,甚至到600多天混凝土强度也达不到要求,本次研究针对加入防冻剂的混凝土早、中、后各龄期在不同温度下强度增长率进行系统试验,通过在5℃、0℃、-5℃、-10℃、-15℃五个温度跨度及低温养护、标准...     

低温脱硫剂的研究进展

介绍了国内外低温脱硫剂的研究现状。阐述了应用于低温条件下的活性炭、氧化铁和氧化锌等单一组分脱硫剂的脱硫机理、动力学模型及再生方法。总结了脱硫剂结构、原料气组成和工艺条件等因素对硫化氢脱除效果的影响。简述了复合脱硫剂的研究进展及工业化应用情况。展望了低温脱硫剂的研究前景。