高温,悬浮态气固反应试验台的开发及水泥生料分解动力学的研究

作者开发的高温、悬浮态气固反应试验台是目前国内最先进的气固反应试验装置，它能够比较接近生产实际状况地对各种水泥粉料进行悬浮态气固反应动力学研究，试验结果和反应器的形式无关，其规律可用来定量地指导工业反应器──分解炉的设计和操作。在该试验台上，进行了ＣａＣＯ３分解动力学研究，得到了一些新的结论。     

高温悬浮态气固反应试验台的开发及含硫铜精矿氧化焙烧动力学的研究

高温、悬液态气固反应试验台能够比较接近生产实际状况地研究各种粉状物料的悬浮态气固反应动力学。利用它对含硫铜精矿进行氧化焙烧动力学研究，所得规律可用来定量地指导工业反应器－－焙烧炉的设计和操作。     

水泥生料在模拟分解炉内分解特性的研究

用悬浮态气－固反应动力学试验装置模拟工业分解炉，进行了物料种类、温度、气氛中ＣＯ２含量、颗粒粒径和配合料（ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３）等因素对石灰石、生料粉的分解特性影响的试验研究。提出了悬浮态下碳酸钙分解反应受晶核形成与生长控制；反应末期存在准终态和终态的分解率；物料发解反应综合指标（即易分解性指数）等新概念。并对动力学参数用于分解炉设计和操作进行了有益的探讨。     

基于高温悬浮态实验的煤粉燃烧动力学分析

根据工业分解炉中物料燃烧反应的特点,采用高温悬浮态气固反应实验台进行煤粉燃烧实验得到燃烧曲线,然后进行动力学分析.通过对不同气固反应模型计算分析,判断适合该煤种的动力学机理函数,求得其动力学参数,从而确定煤粉在某温度范围内符合的化学反应级数模型.对所得反应速率常数与燃烧反应速率误差的分析比较,表明了动力学分析结果的可靠性.     

碳酸钙微粉高温悬浮态气固反应器动态测试系统

根据碳酸钙微粉悬浮态气固反应试验台的试验要求 ,研制了专用的气体分析系统 ,采用了数字补偿的方法实现了反应器中物料反应过程的动态测试。实际使用表明 ,测量系统的综合精度为 2 %。这种方法可以应用到其他材料微粉的气固反应研究中     

自吸式涡轮搅拌桨的性能研究

系统地测定了自吸式双圆盘六叶涡轮桨应用于气－液－固三相浆态搅拌反应器的性能。研究了吸入气体的临界转速、表征搅拌桨对气体抽吸能力的吸气压力、气体自吸的吸入流量、搅拌功率、气含率、气液分散性能和气液传质规律，以及固体催化剂颗粒的悬浮问题。采用磁钢密封结合自吸式涡轮搅拌桨的三相浆态搅拌反应器，比较适宜于精细化学品合成的工艺研究及本征动力学测定，并对中小规模三相浆态反应工艺的连续化生产提供了可行性研究。     

几种煤粉悬浮态燃烬特性的研究

通过悬浮状态下几种煤粉燃烬特性的研究，说明不同种类、不同来源的煤粉，即使发热量相同，燃烬特性也不相同。对于沸腾床和悬浮床等燃煤气固流化床反应器（如水泥分解炉）来说，燃料燃烬特性不同，其设计及操作参数（如物料的停留时间）完全不同，故应对所采用的煤粉进行悬浮态燃烧动力学试验，以他定量地指导流态化燃烧室和反应器的设计和操作。     

悬浮状态下磷石膏分解规律的研究

在对分散态磷石膏分解反应动力学研究的基础上，根据悬浮态分解反应的试验结果，探讨了磷石膏物料的分解规律，进一步验证了分散态试验的研究结论，阐述了温度、气氛及物料的停留时间对分解过程的影响，对磷石膏分解反应器一分解炉的设计和操作，具有一定的指导意义。     

双酚A反应气提过程缩合效果分析

研究开发了多段悬浮床反应气提合成双酚Ａ的新设备与工艺，成功地解决了固定床树脂法合成工艺和设备存在的问题。分析了反应温度、酚酮摩尔比、停留时间和惰气流量等各单因素对缩合效果的影响。通过引入惰性气体，不断气提分离出反应过程中生成的水，提高催化剂的活性中心数目，确保多段悬浮床各部分反应温度和酚酮摩尔比的均匀分布，模拟工业试验结果表明：多段悬浮床反应气提技术实现了双酚Ａ生产过程中缩合液的高浓度、高收率、高选择性的高催化剂生产能力，拓宽了反应分离过程的适用范围，对醚化、水合等气液固三相反应过程有重要的参考价值     

碳酸钙分解动力学TGA实验数据的新诠释

对热学分析(TGA)实验测得的CaCO3分解反应动力学数据的解释曾一直采用了气固反应缩核模型的假设，这一简化处理方法导致了难以对实验中反应过程和输运现象间的关系作出定量描述，所获的动力学数据均具表观性质。作者基于气固反应结构模型观点提出了描述CaCO3分解反应等TGA实验的数学模型及相关数值模拟程序，并对文献记载的一组CaCO3分解动力学TGA实验数据作了新诠释。     

自适应算法在多孔介质气固相反应中的应用

在多孔介质气固相反应动力学实验模型的基础上,运用模糊神经网络技术确立自适应学习算法,然后通过VC实现算法,并将乙氧基化反应实验数据与计算结果进行数据拟合.通过系统的运行和测试的结果分析来看,该模型可以准确快速地确定实验过程中的反应参数,能够有效地缩短多孔介质气固相反应化工产品的开发周期.     

锌系脱硫剂脱硫反应中的联合扩散效应

从描述气固非催化反应动力学行为的粒子模型出发，探讨了国产Ｔ３０２、Ｔ３０５脱硫剂脱除Ｈ_２Ｓ反应过程中联合扩散行为的影响，分析了影响联合扩散系数的因素。实验结果和理论研究表明，采用联合扩散系数，可以非常有效且方便地用粒子模型描述该反应体系的动力学行为。     

确定气固快速分离器气体停留时间的新方法

根据O3分解反应为一级反应的特点,提出了利用O3分解反应动力学方程获取气固快速分离器气体平均停留时间的方法. 结果表明,该方法操作简单方便,能够测出气固分离器的气体停留时间.     

气固相催化合成哌嗪的反应动力学

气固相催化合成哌嗪的反应动力学胡望明，李昌圣，王丽华，吴兆立（浙江大学化工系，杭州３１００２７）关键词哌嗪，一乙醇胺，气固相催化反应１前言哌嗪是一种重要的乙烯环胺类化合物，可用于制造多种重要药物，也可用于制造高性能聚合物、表面活性剂、染料、聚氨酯发泡...     

固定化静止酵母细胞的扩散—反应特性的模拟

测定了聚丙烯酰胺包埋酵母的固定化细胞中葡萄糖和乙醇的有效扩散系数，研究了葡萄糖和乙醇对于悬浮静止酵母细胞反应力动力学的影响，计算了固定化静止细胞中酵母细胞的存活分数，考察了具有不同细胞包埋量及不同厚度的固定化细胞的反应特性。用组分的有效扩散系数、悬浮细胞的反应动力学及固定化细胞的细胞存活分数很好地模拟了具有内扩散影响的固定化细胞的反应结果。     

固定化静止酵母细胞的扩散─反应特性的模拟

测定了聚丙烯酰胺包埋酵母的固定化细胞中葡萄糖和乙醇的有效扩散系数，研究了葡萄糖和乙醇对于悬浮静止酵母细胞反应动力学的影响．计算了固定化静止细胞中酵母细胞的存活分数，考察了具有不同细胞包埋量及不同厚度的固定化细胞的反应特性。用组分的有效扩散系数、悬浮细胞的反应动力学及固定化细胞的细胞存活分数很好地模拟了具有内扩散影响的固定化细胞的反应结果。     

微型流化床反应分析的方法基础与应用研究

准确测试气-固反应特性、求算动力学参数和推导反应机理是能源、化工、冶金等过程工程领域的重要研究课题。通过分析现有气-固反应分析测试方法与测试仪器优缺点,本文作者提出了利用微型流化床(MFB,micro fluidized bed)实现低扩散、快速升温条件下的反应微分化和等温分析的测试方法,系统研究了反应器内的流体力学特性,研制了微型流化床反应分析仪(MFBRA,micro fluidized bed reaction analyzer),验证和展示了其对热解、燃烧(氧化)、气化、还原、催化、吸收等典型气-固反应的应用,充分揭示了微型流化床反应分析仪强化传热传质、降低扩散抑制、实现实时在线微分分析的特性,尤其为快速复杂反应提供了有效的研究分析手段,并且拓展了水蒸气气氛、在线颗粒采样、串联反应解耦等系列气-固反应研究与表征功能,形成了与热重分析互补的气-固反应分析方法和分析仪。     

多相流搅拌反应器研究进展

综述了近五年冷态气液固三相搅拌反应器的研究成果,阐明近期研究热点已转为热态多相流搅拌反应器的流体力学行为。概述了热态气液两相体系中通气功率、混合时间、局部及总体气含率的研究结果。指出今后研究重点应为热态的固液悬浮、气液传质过程及其机理,同时说明用计算流体力学（CFD）对气液固三相搅拌反应器的数值模拟仍属起步阶段。     

小型提升管反应器流动-反应耦合模拟

在提升管气固两相湍流流动模型和重油反应动力学集总模型的基础上,利用Fluent软件建立了催化裂化提升管反应器气固两相流动与反应耦合模型,对实验室小型提升管反应器进行了数值模拟,考察了气固两相的流动、传热、传质与反应过程。结果表明,提升管反应器内气固两相在轴向和径向的流动、传热与反应的分布不均匀。在入口附近。原料和催化剂温度变化显著,各组分的浓度变化剧烈,在提升管上部,变化平缓。反应器出口各组分质量分数的模拟值和实验值基本吻合。说明该模型对提升管反应器出口参数和反应结果具有较好的预测性。     

方形截面循环悬浮床内边角效应的分析

边角效应是方形或矩形截面的循环悬浮床内气固流动结构的重要特点之一。对于烟气脱硫循环悬浮床,减小边壁颗粒层厚度,使床内颗粒径向分布趋向均匀,会有利于气固接触反应,提高脱硫效率。在方形截面循环悬浮床冷态试验台架上,以空气为流化介质,平均粒径40μm的玻璃珠为循环物料,采用双光路光纤浓度测量系统测定了不同轴向高度截面上的径向颗粒浓度分布,分析了床内构件、表观气速和循环流率对边角效应的影响。研究结果对选择操作条件,尤其是合适的循环流率,以及进一步探索改善床内气固流动结构的方向有参考价值。