由转盘塔内连续相溶质浓度轴向分布 估算传质系数和轴向混合系数的研究

根据转盘萃取塔内连续相溶质浓度的轴向分布进行了参数估算.在估算中应用液滴尺寸分布,将带轴向混合的柱塞流模型应用于塔内连续相,将前混模型应用于分散相.参数估算结果表明:应用d_(32)所获得的连续相轴向混合系数E_c和传质系数k_c的估算值比应用液滴尺寸分布所得的E_c、k_c的估算值偏高;如果忽略液滴生成过程传质的影响,k_c的估算值略有增加,而E_c的估算值则明显偏高.     

脉冲筛板萃取柱中连续相的轴向混合

通过示踪剂实验方法对38mm脉冲筛板萃取柱中连续相的轴向混合进行了研究。分别采用亚甲基蓝溶液和氯化钾溶液为示踪剂。实验过程中,首先采用"扰动-响应"技术实测了示踪剂的停留时间分布(RTD)曲线,然后依照轴向扩散模型(ADM)应用最小二乘法拟合求出连续相的轴向混合系数Ec,并分析了连续相表观流速、分散相表观流速、脉冲强度对于Ec的影响。实验结果表明,示踪剂浓度、径向取样位置和轴向取样位置对轴向混合系数Ec值的影响可以忽略,轴向混合系数Ec随着脉冲强度和两相表观流速的增加而增大。最后在本实验参数范围内,拟合出了连续相的轴向混合系数随操作参数变化的经验关系式,与实验结果对比,相对偏差在±20%以内。     

转盘萃取塔中连续相轴向混合的研究

根据塔内流体运动规律,分别研究了转盘萃取塔单相流和两相逆流时连续相轴向混合的机理.采用光导纤维测定脉冲示踪的浓度响应,从而得到单相流轴向混合Peclet数和两相逆流时分散相对连续相轴向混合的影响(f_w-△~W)的数学表达式.这些表达式对轴向混合的计算,能从高转盘转速扩展到低转速,并能适用于较广的流速范围.为了分析连续相的轴向混合,对分散相滞留量及分散相液滴直径也作了初步研究,并得出了关联式.     

转盘萃取塔内连续相轴向混合的研究(摘要)

本文从转盘塔内流体流动特性出发研究了塔内连续相轴向混合。应用光导纤维测试仪测定脉冲示踪的浓度响应。这种方法基本上不影响塔内流场,消除滞后现象,所得讯号可记录于磁带,直接送计算机处理。一个直径为D的液滴由于具有表面能     

快速变压吸附制氧动态传质系数模拟分析

研究快速变压吸附制氧过程中的传质过程,结合实验数据对全局动态传质系数与常数传质系数进行对比模拟分析,并考察各传质阻力对传质效果的影响。结果表明：基于轴向、膜扩散和孔扩散估算的动态传质系数是有效的。膜阻力是主要阻力,其次是轴向扩散阻力,大孔扩散阻力较小,微孔扩散阻力可忽略。在快速变压吸附中,由于气速和温度变化较快,传质系数也会有较大变化,总体趋势是传质系数随着温度和气速的升高而升高。采用恒定传质系数无法准确描述吸附塔内各个时间点、空间点上的传质行为,根据各节点状态计算出的动态估算传质系数能够与吸附塔内的行为有较好的吻合度,模型具有较高的可信性。     

快速变压吸附制氧动态传质系数模拟分析

研究快速变压吸附制氧过程中的传质过程,结合实验数据对全局动态传质系数与常数传质系数进行对比模拟分析,并考察各传质阻力对传质效果的影响。结果表明:基于轴向、膜扩散和孔扩散估算的动态传质系数是有效的。膜阻力是主要阻力,其次是轴向扩散阻力,大孔扩散阻力较小,微孔扩散阻力可忽略。在快速变压吸附中,由于气速和温度变化较快,传质系数也会有较大变化,总体趋势是传质系数随着温度和气速的升高而升高。采用恒定传质系数无法准确描述吸附塔内各个时间点、空间点上的传质行为,根据各节点状态计算出的动态估算传质系数能够与吸附塔内的行为有较好的吻合度,模型具有较高的可信性。     

往复振动筛板塔对低界面张力体系萃取过程的强化

对低界面张力体系正丁醇-丁二酸-水在往复振动筛板塔中的萃取性能进行研究,体系中水为萃取剂,萃取正丁醇中的丁二酸。实验考察了两相流速、相比、传质方向和筛板振动速率对流体力学性能和传质性能的影响,并且与相同操作条件下固定筛板萃取塔的性能作对比。结果表明,筛板振动速率不高于3.5 cm/s的情况下体系没有发生乳化现象,相比增大到2.8时接近液泛点,实验稳定性较差。流速和相比增大能够获得更好的液滴分布和更大的体积传质系数,但增大的幅度要综合考虑设备的最大通量和两相在塔内的停留时间。分散相到连续相的传质方向传质相界面积大,更有利于提高传质效率。相同操作条件下,连续相中的轴向混合远大于分散相的轴向混合。与固定筛板塔的萃取性能相比,振动筛板改善液滴分布、增大处理能力和强化传质的作用都很明显。     

喷雾塔内雾粒粒径对传质行为的影响

本文研究了喷雾塔内的两相混合及雾粒粒径对传质行为的影响.建立了描述粒子群在塔内运动和传质规律的数学模型,这一模型既考虑了两相的返混,也考虑了粒径的影响,即所谓粒子群的向前混合.通过稳态浓度剖面法求解模型方程,得到了两相的返混准数Pe_x、Pe_y及粒子的真空传质系数K_(oco)用线性最小二乘法关联得到计算这些参数的经验方程.这些关联式可用于计算塔内的真实浓度剖面,并能适用于不同结构和尺寸的喷嘴.     

喷雾塔内雾粒粒径对传质行为的影响

本文研究了喷雾塔内的两相混合及雾粒粒径对传质行为的影响.建立了描述粒子群在塔内运动和传质规律的数学模型,这一模型既考虑了两相的返混,也考虑了粒径的影响,即所谓粒子群的向前混合.通过稳态浓度剖面法求解模型方程,得到了两相的返混准数Pe_x、Pe_y及粒子的真空传质系数K_(oco)用线性最小二乘法关联得到计算这些参数的经验方程.这些关联式可用于计算塔内的真实浓度剖面,并能适用于不同结构和尺寸的喷嘴.     

2-乙基-1，3-己二醇萃取硼酸的传质系数

单液滴法因其测量结果精确与实验设备简单等优点广泛应用于萃取过程中的传质研究。应用此方法研究了硼酸在2-乙基-1,3-己二醇-甲苯/卤水体系中的传质系数。结果表明：传质系数随着有机相2-乙基-1,3-己二醇浓度、卤水相硼酸浓度及温度的增加而增大。通过双膜传质理论分析,并引入修正的传质系数关联式,将双膜传质模型应用到此萃取体系中,建立了新的针对此体系的传质系数模型。新模型的计算值与实验值的平均相对误差为7.59 %,两者吻合良好,因此,该模型可用于2-乙基-1,3-己二醇-甲苯体系萃取硼酸过程的设计与放大。     

涡轮搅拌萃取塔的模型研究

涡轮搅拌萃取塔是一种高效的液液萃取设备。介绍该塔型的两种数学模型:假设均相模型和液滴群模型。前者假设分散相为连续相,无法正确模拟实际流体特性;后者能精确地计算湍流区流体特性。同时描述了液滴群模型的求解及模型参数,包括液滴直径及其分布、液滴破裂与凝聚、滑动速度、传质系数和轴向扩散系数等的计算。     

用单纯形法同时确定轴向混合系数与传质系数

在内径5cm的梯形波空气脉冲柱内,测定了30%TBP(煤油)-Th(NO_3)_4-HNO_3(H_2O)体系在两种板段结构条件下钍的浓度剖面.用扩散模型描述萃取过程,用单纯形法直接由浓度剖面同时确定轴向混合系数、传质系数与真实传质单元高度.由此获得的计算的浓度剖面与实验测定的浓度剖面比较符合.结果表明:梯形波脉冲柱的轴向混合系数较小,用于补偿轴向混合的柱高约占表观传质单元高度的32—44%;用单纯形法寻优,对原始微分方程采用差分近似得两组线性代数方程组,对每组线性代数方程组用追赶法直接解,两组方程之间用迭代法,程序简单,收敛较快.在PDP11/23小型计算机上,约1分钟即算得一组结果.     

开孔转盘塔(RPDC)连续相流体轴向混合的研究

本文采用非理想脉冲示踪技术,借助于计算机数据采集系统,在无传质条件下对RPDC连续相流体的轴向混合进行了研究。用时间域最小二乘拟合法求取了轴向混合参数,分析了RPDC连续相轴向混合的机理,得到了描述连续相流体轴向混合的数学表达式。     

往复振动板式萃取塔水力性能研究

以上－煤油为介质,在内径为０．０３１ｍ的往复振动板式萃取塔内研究了此塔的分散相持液量、轴向混合和液滴大小。研究表明分散相持液量与板振幅、频率、连续相流速和分散相流速有关;Ｓａｕｔｅｒ平均直径与板振幅、频率有关。应用脉冲响应法测试此塔的轴向混合,以无因次方程对轴向混合系数进行关联。     

脉冲萃取塔径向扩散系数的测定方法

引　言对于脉冲筛板萃取塔或脉冲填料萃取塔中的轴向混合 ,已有许多人用轴向扩散模型作了研究[1,2 ].但是 ,在脉冲萃取塔工业放大设计的过程中 ,径向混合程度是个不可忽略的重要因素 .然而 ,这方面的研究尚未见报道 .萃取塔中的混合情况会直接影响液液两相传质推动力的大小 .通常 ,希望塔内连续相出现尽可能小的轴向混合 ,使连续相的流形接近活塞流 ,以获得最大的传质推动力 .而对于连续相的径向混合 ,其混合程度越大越有利于径向浓度的均匀 ,有利于获得最大的传质推动力 .因此 ,径向扩散系数大小的确定 ,对于工业规模脉冲萃取塔的设计具有…     

填料塔内流体轴向返混系数的确定

阐述了以示踪响应技术为基础确定填料塔内流体轴向返混系数的一种方法,首先对实验得到的示踪剂停留时间分布曲线采用等距法进行异常数据的剔除,再采用五点三次平滑公式进行滤波处理。然后用一维轴向扩散模型对曲线进行拟合,根据扩散模型在一定初始条件和边界条件下的解析解,采用时间域最小二乘法确定了轴向返混系数。结果表明,阐述的方法具有较高的精度。示踪停留时间曲线的实验测定值与其拟合值的均方差在0．034～0．096之间。     

基于均龄理论高效计算萃取塔轴向混合分布

在验证了CFD单相流场模拟的基础上,采用均龄理论计算了中试转盘塔内的轴向混合分布,并将计算结果和理论平均停留时间以及组分输运模型计算值进行对比。结果表明:均龄理论能准确预测转盘塔内的轴向混合信息,且其计算时间只需数十秒,远小于传统组分输运模型所需的两周时间,具有低计算量的特点;同时均龄理论克服了传统组分输运模型无法模拟轴向混合空间分布的缺陷,为萃取塔内部结构优化提供了更多信息,是一种高效的模拟方法。后续均龄理论模拟结果的分析预示着转盘塔内的流动近似呈现出级内全混、级间平推的特点,符合萃取操作的需求;而相对于转盘间良好的混合作用,静环间存在明显的流动死区,造成一定的非理想性,其结构有待于进一步的优化。     

并流下行循环流化床反应器气固传质模型

建立了并流下行循环流化床反应器气固吸附传质模型,并采用稳态示踪的实验研究方法,测定了下行床中气相示踪剂浓度的轴向分布,进而利用Marquardt多元非线性回归方法求得了模型参数即轴向扩散系数和传质系数的值.实验结果的回归得到了模型参数与操作条件的经验关联式.该模型能很好的预计传质过程,包括轴向扩散系数和传质扩散系数的值以反应器中组分浓度的轴向分布,因此可用于描述并流下行循环流化床反应器的气固吸附传质过程.     

基于均龄理论高效计算萃取塔轴向混合分布

在验证了CFD单相流场模拟的基础上,采用均龄理论计算了中试转盘塔内的轴向混合分布,并将计算结果和理论平均停留时间以及组分输运模型计算值进行对比。结果表明:均龄理论能准确预测转盘塔内的轴向混合信息,且其计算时间只需数十秒,远小于传统组分输运模型所需的两周时间,具有低计算量的特点;同时均龄理论克服了传统组分输运模型无法模拟轴向混合空间分布的缺陷,为萃取塔内部结构优化提供了更多信息,是一种高效的模拟方法。后续均龄理论模拟结果的分析预示着转盘塔内的流动近似呈现出级内全混、级间平推的特点,符合萃取操作的需求;而相对于转盘间良好的混合作用,静环间存在明显的流动死区,造成一定的非理想性,其结构有待于进一步的优化。     

《分散—聚合》型脉冲萃取柱中分散相轴向混合的研究

在内径40mm的《分散-聚合》型脉冲萃取柱中,利用“扰动-响应”技术研究了30％TBP(煤油溶液)一0.5N HNO_3水溶液体系的分散相的轴向混合。30％TBP(煤油)为分散相,0.5N HNO_3水溶液为连续相。用实测的分散相停留时间分布曲线,依照扩散模型用时间域最小二乘法求取轴向混合系数。研究范围为:脉冲强度Af,0.9～3.75cm/s,连续相表观流速0.1～0.5cm/s,分散相表观流速0.28-0.84cm/s。结果表明,随着脉沖强度的增大,分散相轴向混合系数E_d通过一个最小值。分散相轴向混合系数E_d随两相流速增大而单调上升。