消光起伏法中的颗粒交叠效应

消光起伏法是一种新的颗粒测量方法,可用来同时测量两相流中颗粒的粒径分布和体积浓度.由于在测量原理和结构上非常简单,这种方法可以用来实现在线、实时测量.本文讨论窄光束中颗粒系统在时间域内的消光起伏光谱,在几何光学近似下通过统计方法得到颗粒交叠的百分率与单层颗粒面密度β和颗粒系统层数NML之间的关系.在理论上得到了多层颗粒系统的消光起伏光谱与单层消光起伏光谱之间的关系,定性证明了颗粒交叠效应的存在.并通过数值模拟计算初步得到了消光起伏光谱的频率响应与消光值之间的关系.     

谷氨酸钠悬浊体系的拉曼光谱定量分析

拉曼光谱技术具有高效、快速、试样制备简单、与光纤技术相结合可实现原位实时在线分析等特点,然而当被分析对象为悬浊体系时,体系中存在的固体颗粒不仅会对光子产生散射作用,而且其自身也会产生拉曼响应信号,严重影响样本的拉曼光谱的强度和形状,从而破坏传统校正模型对分析物质的预测性能。因此为了实现对悬浊体系的拉曼光谱准确定量分析,需要发展一种能有效消除样本中固体物质对样本拉曼光谱定量分析结果的影响的新型拉曼光谱校正方法。本文研究讨论了一种新型的悬浊样本拉曼光谱准确定量分析校正模型,并将该校正模型用于对谷氨酸钠悬浊体系的液相组分谷氨酸钠浓度的拉曼光谱定量分析,且获得了令人满意的结果。     

基于拉曼光谱的没食子酸甲酯化反应在线监控方法

针对没食子酸的甲酯化反应,提出在线拉曼光谱实时监测反应进程的方法。通过定性分析反应物没食子酸和产物没食子酸甲酯拉曼特征峰高随时间变化的特点,将其用于表征反应进程;通过比较偏最小二乘(PLS)回归和线性回归算法,建立没食子酸质量浓度的定量分析模型,以预测反应过程中没食子酸质量浓度。发现特征峰高的变化趋势可用于反映反应进程;与PLS模型相比,使用没食子酸对照品溶液的拉曼光谱建立线性回归模型可更好地预测没食子酸质量浓度。结果表明,将该方法用于表征没食子酸甲酯化反应过程具有一定可行性,为生产过程实时监控提供研究基础。     

国产拉曼分析仪在PX装置中的应用

拉曼光谱分析仪的检测原理以及工程应用实践证明其能够精确地测量出对二甲苯(PX)装置中混合二甲苯中的各组分数据。国产化拉曼光谱分析仪经过在某PX装置中成品线、吸附塔循环回路上长时间的在线运行、比对人工分析化验数据、更新优化光谱定量模型,目前各项性能指标都能够满足PX装置的技术要求。对某在建国产化PX装置中采用国产化拉曼光谱分析仪的实时在线分析系统提出设计方案。     

操作参数对强放热固定床催化反应器床层热点的影响

在单管非绝热非等温固定床催化反应器中测量了苯进行气相加氢反应过程的操作参数对床层轴向与经向温度分布的影响。建立了此反应器的二维拟均相模型,用正交配置方法离散后求解了床层的径向与轴向温度及浓度分布。计算结果与实验值吻合良好。还讨论了苯浓度,表观气速及冷却液温度对床层热点的位置与数值的影响。     

甲苯歧化与C9芳烃烷基转移过程软测量模型的应用

在已建立的芳烃转化过程机理模型及其离线模拟研究的基础上,针时国内工业甲苯歧化与C9芳烃烷基转移装置,进一步研究了过程软测量模型的在线应用.合理地简化了过程模型,采用基于偏差的模型参数提出模型参数在线更新策略解决软测量模型的老化问题.该策略通过计算重要组分浓度偏差,与设定值进行比较.若大于设定值则重新选取新的数据进行预测.然后将软测量模型应用于工业装置,在线预测关键组分的浓度分布.结果表明在操作条件较大的变化范围内,在线预测趋势和预测精度均令人满意.     

宽带CARS在诊断固体推进剂燃烧场中的应用

为了测量固体推进剂燃烧场温度和氮气组分的浓度,建立了10 Hz重复频率运转的宽带CARS实验系统.结果表明,氮气CARS谱测量温度的相对不确定度优于4%;在较低浓度范围内,测量组分浓度的相对不确定度优于5%.采用宽带CARS技术测量了常压和2 MPa背景压力下固体推进剂燃烧场,获得了较高信噪比的单次脉冲氮气CARS实验谱,用CARS理论计算软件拟合CARS实验谱给出了固体推进剂瞬态燃烧场温度和氮气浓度随高度的分布.     

油色谱离线检测和在线监测系统的对比与研究

传统的油色谱离线检测系统在测定变压器绝缘油中溶解气体组分浓度方面,有精确度高,可靠性强等优点,但要求变压器停运以便取油分析。然而根据电网实际运行情况,关键位置的变压器不可停运。油色谱在线监测系统能够在变压器运行状态下实时监测油中溶解气体状态并及时发现如绝缘劣化等不利于电网安全的因素,但其数据的准确度与可靠性,还需与离线测量数据做比对验证。该文基于实验室的气相色谱离线检测系统和某厂家油色谱在线监测系统,阐述了气相色谱法原理,并着重进行了两个系统对三种组分浓度标准油样的比对试验,研究其试验数据和色谱图,根据标准对在线监测系统作出误差评级,分析其性能、优势和局限性,提出改进建议,同时分析了离线检测系统各组分测量的不确定度,确保比对试验及研究的有效性。     

拉曼光谱测定水溶液中磷酸二丁酯浓度

本工作使用拉曼光谱对水溶液中磷酸二丁酯浓度进行了定量分析研究。通过比较纯水和磷酸二丁酯溶液拉曼谱图的区别确定了磷酸二丁酯拉曼特征峰,以水作为定量分析参比物,将不同浓度磷酸二丁酯溶液中水的拉曼峰强度进行归一化处理。通过分析归一化处理后磷酸二丁酯拉曼强度随浓度的变化规律,确定二者之间存在线性关系,建立了一种利用拉曼光谱定量测定水溶液中磷酸二丁酯浓度的方法。     

拉曼光谱在L-谷氨酸多晶型定量分析中的应用研究

拉曼光谱是一种可定量分析多晶型的有效手段,本文利用在线拉曼对L-谷氨酸水溶液及混合晶型的悬浊液进行定量分析。结果表明所测目标的拉曼特征峰强度与其相应的含量呈良好的线性相关性,因此通过线性回归得到的标准曲线可用于定量分析L-谷氨酸水溶液的浓度及α晶型在混合晶型悬浊液中的含量。     

恒温热重法单颗粒煤焦燃烧动力学

引言 煤焦燃烧动力学的研究对确定燃煤特性、燃烧效率、锅炉设计及环境排放等具有重要意义与应用价值.煤焦的燃烧为典型的多孔颗粒的气固反应过程,其主要受到外扩散控制、内扩散控制和化学反应控制的影响.要研究化学反应本身对燃烧过程的影响就需要在实验设计中消除内、外扩散对燃烧过程的影响,或者通过理论或实验的定量计算将内、外扩散的影响予以扣除[1-5];但是,进行理论或实验定量计算内、外扩散的影响实际是建立在经验公式的基础上,对不同体系及物料会引起难以预测的误差.一般说来,实验设计中消除内、外扩散的影响可通过减小煤粒大小和提高气流速度等方式实验确定[4,5].本研究拟采用热失重分析技术,基于煤焦颗粒在热天平中燃烧反应过程的分析,寻找确定燃烧过程中已消除内、外扩散影响的化学反应控制阶段的方法,以获得煤焦颗粒燃烧过程本征化学反应常数及其简便计算方法.     

NO与Co(NH3)2+6气液反应动力学

用Co(NH₃)²⁺₆的氨水溶液可同时实现NO的氧化和吸收过程.NO 与Co(NH₃)²⁺₆气液反应动力学研究表明，NO与Co(NH₃)²⁺₆的反应为瞬间反应，当Co(NH₃)²⁺₆浓度低于20mmol•L^-1时过程为双膜控制，当Co(NH₃)²⁺₆浓度大于20mmol•L^-1时过程逐渐变为气膜控制.NO的吸收速度随温度的升高而降低，气相中氧的存在有利于NO的吸收，但当氧的含量高于5.2%后再继续增加氧的含量NO吸收速率提高不大.经研究建立了有氧时NO 与Co(NH₃)²⁺₆气液反应动力学方程.     

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯-丙烯腈共聚物膜的制备及其气体渗透性能

采用水溶液沉淀法合成了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DM）和丙烯腈（AN）的共聚物,用红外光谱、黏度法和X射线衍射分析了聚合物的结构.实验考察了反应条件对共聚物结构的影响.在此基础上,通过溶液浇注法制备了甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DM）和丙烯腈（AN）的共聚物膜,研究了聚合物膜的CO₂、CH₄渗透性能.结果表明,由于共聚物中含有能与CO₂进行可逆反应的叔胺基,共聚物膜表现出较好的CO₂渗透性和CO₂/CH₄选择性,如在25℃、压力为1140 Pa时,CO₂的渗透速率可达 3.53×10^-12 cm³(STP)•cm^-2•s^-1•Pa^-1 , CO₂/CH₄ 的理想分离因子达到104.5.利用膜吸附CO₂和CH₄后红外光谱的变化,分析了膜对CO₂的促进传递机理.     

亚硫酸盐强制氧化传递与化学反应动力学

在湿法烟气脱硫的过程中,吸收塔底部发生的反应主要是亚硫酸钙和空气或氧气之间的气液传递与化学反应过程,根据双膜理论模型,分析了该反应的吸收机理,用一种图像边界识别的方法分析亚硫酸盐强制氧化气液反应.在没有催化剂或固定钴离子催化剂浓度时,SO^2-₃存在临界浓度0.328 mol•L^-1.当SO^2-₃的浓度低于0.328 mol•L^-1时,过程为双膜控制,SO^2-₃的反应级数为1;当SO^2-₃的浓度大于0.328 mol•L^-1时,过程逐渐变为气膜控制,SO^2-₃反应级数为0.当固定SO^2-₃浓度时,催化剂钴离子的反应级数则受到气液传质的影响,分为几个阶段,且反应级数不同.     

微型流化床反应动力学分析仪的研制与应用

本文首次研发了一种用于测定气固反应速度、求算反应动力学参数的微型流化床反应分析仪器（MFBK）。该仪器利用流化床强化反应过程的热量与质量传递过程,通过气体脉冲输送在给定温度下瞬时进样,根据在线监测的气体组分浓度变化,测试反应速度、推导反应动力学参数和分析反应机理。利用该仪器测定氩气气氛中碳酸钙的分解反应表明：其表观活化能与指前因子分别为142.73kJ.mol^-1和399777s^-1,活化能在文献报道范围之内,且小于热重分析仪测定的184.3kJ.mol^-1,并建立了反应模式函数f(α)=(1-α)0.86,对应的拟合线性相关系数达到0.99。测定煤和生物质热解反应过程表明：MFBK测试的反应完成时间在15s左右,且揭示了生成气关键组分具有不同的释放时间和生成量,为深入探讨热解反应机理提供了新的证据。     

环氧环己烷与二氧化碳合成碳酸环己烯酯的化学反应动力学

引言由于CO2排放量的急剧增加,“温室效应”已成为当今世界性的难题,固定CO2并综合利用CO2的研究显得越来越重要。CO2和环氧化合物经过环加成反应制备环状碳酸酯的工艺路线,为固定和利用CO2提供了一条有效途径。环状碳酸酯不仅是一种性能优良的高沸点、高极性的有机溶剂,而且在     

PVAm/PAN复合膜的制备及其对CO2/CH4的分离性能

New polymeric membrane materials——polyvinyl amine (PVAm) with different primary amine contents were synthesized.By covering polyacrylonitrile(PAN) ultrafiltration membranes with PVAm, the PVAm/PAN composite membranes for CO₂/CH₄ separation were prepared. The composite membranes containing more primary amino groups have higher selectivity for CO₂/CH₄.The cross-linking of acid or glutaradehyde could improve the gas permselectivity of the composite membranes. With decreasing CO₂ content in the feed gas, the CO₂/CH₄ separation factor increased.When the feed gas was 25%(vol) CO₂ and 75%(vol) CH₄, the CO₂ permeation rate was 4.1×10^-9cm³(STP) •cm^-2•Pa^-1•s^-1, and the CO₂/CH₄ separation factor was 180.     

液体黏度对气液固逆流三相湍动床动力学行为的影响

引　言逆流三相湍动床 (ITPTB) 仅由向上的气体来实现反应器的流化状态[1] 这类反应器因其独特的优点, 近几年受到人们极大关注并应用于催化过程、生物化工及环境工程领域[2]. 如在生物废水处Table 1　Physical properties of three phases and operation conditionsPhasesPhys     

Fe2O3催化无烟煤燃烧燃点降低机理的实验研究

利用TG-DTG法和DTA法研究了无烟煤催化燃烧时燃点的变化情况,结果表明Fe2O3可使无烟煤的燃点降低。基于无烟煤燃点的形成原因和催化热解过程,研究了催化热解过程中热解转化率、热解气组成、半焦表面结构的变化情况,结果表明Fe2O3促进了无烟煤的热解,热解转化率、热解气的组成明显变化,热解气热值增加。催化热解产生的半焦表面形貌粗糙,颗粒细碎,比表面积大。由于热解过程直接影响到点燃过程,因此通过催化热解的研究,可知催化燃烧过程中均相燃烧（热解气燃烧）提供给异相燃烧（半焦燃烧）的热量高于非催化燃烧。同时催化热解所得半焦的吸附氧气能力强,在低温时吸附氧气的速率较快,缩短了达到点燃时所需氧气浓度的时间,进而降低了无烟煤的燃点。     

三相机械搅拌反应器气液传质

由空气-水、液体石蜡-细颗粒黄沙、石英砂、催化剂构成三相体系,常压下在表观气速0.10×10^-2～1.5×10^-2cm•s^-1 、固体浓度为0～0.34 g•ml^-1溶剂、搅拌转速450～1500 r•min^-1的实验条件下,采用溶氧仪研究了三相机械搅拌反应器的气液传质特性,考察了操作参数和液体性质、颗粒粒径及密度等物性因素对液相容积传质系数k_La的影响,用改进的高斯-牛顿法进行参数估值,得到k_La与上述因素的量纲1关联式,统计检验表明,所得量纲1关联式与实验值拟合情况良好,可为后续搅拌反应釜中三相淤浆床甲醇合成过程分析与模拟提供传质基础数据.