溶液除湿中基于水蒸气压差的传质系数

分析了溶液除湿系统中气液界面间传质过程的影响因素,以气液界面间传质的直接驱动力--溶液表面蒸气压与湿空气中水蒸气分压差为基础,提出了以蒸气压差为变量的传质系数关联式,采用已公开发表的实验数据(LiCl溶液,纤维规整型填料)拟合获取关联式中常数项,得到除湿过程传质系数关联式。采用不同结构填料(LiCl溶液,PVC规整型填料)已公开发表的实验数据对该关联式进行验证,实验值与计算值相对偏差为-10.48%～5.28%。为进一步验证该关联式,搭建了热泵型溶液除湿系统(LiBr溶液,翅片管式热湿交换器),用获得的实验数据对得到的关联式进行验证,相对偏差为-1.8%～12.8%。3组实验值与计算值的对比表明,以蒸气压差为主要变量的传质系数关联式对规整型填料溶液除湿器传质系数的模拟计算具有较高的计算精度。     

聚酰胺酸纺丝溶液的流变性能研究

由均苯四酸二酐(PMDA)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中共聚合制得聚酰亚胺前驱体——聚酰胺酸的纺丝溶液,采用哈克流变仪研究了溶液的流变性能。结果表明:聚酰胺酸溶液属于切力变稀的非牛顿流体;溶液的表观黏度随溶液温度的升高而降低,随溶液浓度的升高或聚合物特性黏度的增大而增大。溶液温度的升高、浓度的降低或聚合物特性黏度的减小均使得聚酰胺酸溶液呈现切力变稀行为的临界剪切速率变大,使得溶液的非牛顿指数增大,同时使得溶液的结构黏度指数减小。溶液的黏流活化能随剪切速率的增加或随溶液浓度的增高而下降。     

传质过程系数

系统介绍了传质系数的求算方法，推荐一系列较简单而适用的经验式，供设计时参考     

一种四元共聚聚酰胺酸溶液流变性能的研究

以3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐(BTDA),3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐(BPDA),对苯二胺(PDA)和4,4’-二苯醚二胺(ODA)为原料,制备了四元共聚聚酰胺酸溶液,并对该溶液的流变性能进行了研究,探讨了溶液的剪切黏性特征及其影响因素,并在交变应变下研究了溶液的储能模量(G’)和损耗模量(G’’)以及力学损耗(tanδ)与角频率(ω)及温度之间的关系。结果表明:该聚酰胺酸溶液为假塑性流体并表现出触变性行为,溶液黏度随温度的上升而下降,其黏流活化能随剪切速率的升高而降低;其他条件相同的情况下溶液的浓度越高黏度也越高;储能模量和损耗模量随频率的上升而增大,随温度的升高而减小;力学损耗随频率的上升而减小,随温度的升高而增大。     

大豆肽溶液超滤传质过程的研究

通过研究不同浓度的大豆肽溶液在超滤过程中的通量变化规律 ,根据凝胶层理论和渗透压理论 ,求出大豆肽溶液超滤过程的传质方程式 ,分析造成传质阻力的主要因素 ,并对大豆肽溶液在全回流超滤过程的透过机理进行描述。为超滤系统在大豆肽分离纯化过程中的膜通量计算提供一种有效的方法。     

强制气流作用下溶液蒸发过程的传质规律

针对强制气流作用下溶液的蒸发过程,在分析气液相间力学特性的基础上,根据Levich涡流衰减理论和边界层理论,将气流流动状态与相间传质结合,研究了湍流气流横掠液面过程中气液相间的传质变化规律,分析了雷诺数、气流流道结构及普朗特混合长度对传质的影响,得到了气液相间的湍流质扩散系数的变化规律,湍流气流横掠液面条件下的对流传质准则数Sh=0.221Sc1/3Rex1/2. 结果表明,湍流扩散系数、传质系数与气流的流动状态密切相关,气流流道结构对气液相间的传质有重要影响.     

降膜微反应器中CO_2化学吸收过程传质行为

Gas phase mass transfer in falling film microreactors (FFMRs) with the absorption of CO₂ into aqueous solutions of NaOH was investigated. The overall gas-phase mass transfer coefficient increases with NaOH concentration, but decreases as the concentration of CO₂ increases. There exists an entrance effect, hindering the mass transfer, which is caused by the dead volume for gas-phase flow in the gas chamber in FFMRs. The entrance effect has a larger impact in a shorter FFMR owing to the relatively large dead volume with respect to that of gas chamber. A decrease in the depth of gas chamber facilitates the mass transfer process. Therefore, the gas-phase entrance or geometry of the gas chamber should be designed appropriately to reduce the entrance effect and improve the mass transfer.     

新型旋转填料床强化气膜控制传质过程

转子结构为相互嵌套填料环的新型旋转填料床是基于强化气膜控制传质过程的新型高效传质设备,可适用于受气膜控制的吸收、精馏和低浓度工业气体的净化等过程。分别以化学吸收体系CO2-NaOH和物理吸收体系NH3-H2O测定了不同气量、液气比和超重力因子条件下的有效比表面积a和气相体积传质系数kya,并由此得到气相传质系数ky,对其传质性能进行研究。实验结果表明：a、kya和ky均随着气量、液气比和超重力因子的增大而增大。通过对比可知,新型旋转填料床的气相体积传质系数在相近操作条件下是文献逆流旋转填料床的2倍。并对实验数据进行了回归,拟合出了a、kya和ky分别与气相雷诺数ReG、液相韦伯数WeL和伽利略数Ga之间的关联式。     

溶液再生器传热传质过程的数值模拟

根据湿空气和溶液热质交换的基本理论,建立了叉流溶液再生器的传热传质数学模型,并将该模型简化,得出空气和溶液的质量、能量控制方程。根据数值求解的方法,对方程进行离散简化,利用Matlab语言编程模拟计算。将模拟结果和实验结果进行了比较,结果表明本模型可靠。     

基于热质传递解耦特性的溶液除湿过程传热传质系数(Ⅰ)模型与Le-hD分离测量法

溶液除湿过程是溶液除湿空调系统中的一个非常重要的耦合传热传质过程。本文对填料塔结构的溶液除湿器建立了一种NTU-Le模型,并基于此模型得到了溶液除湿过程传热传质特性——Lewis数对空气出口含湿量基本无影响,提出一种溶液除湿耦合热质传递过程的热质传递解耦方法——Le -h_D分离测量法,来测定溶液除湿过程的耦合传热传质系数。     

考虑结壳现象的液滴干燥过程数值模拟

为更清楚地了解液滴的干燥过程,文中综合考虑溶剂扩散系数与溶液质量分数,溶液质量分数与液滴表面蒸汽压和滴径变化与传热传质之间的耦合关系,建立了包含液滴内部径向热传导方程,液滴内部的传质方程及液滴质量变化方程的液滴蒸发的完整模型。用所建模型对不同操作工况下液滴的挥发过程进行了模拟,描述了干燥过程中液滴质量损失,滴径的变化及液滴表面到中心的溶液组分变化,并对影响液滴干燥速度的重要因素进行了分析。模型模拟结果跟实验结论比较一致。     

动力波洗涤器中碱液吸收低浓CO_2的传质特性

为研究动力波洗涤器内的气液传质特性,在动力波洗涤器中,进行NaOH溶液吸收混合气体中微量CO2气体的吸收实验。参考填料塔中钠碱溶液吸收低浓气体的传质模型,测定了动力波洗涤器中NaOH溶液吸收低浓CO2的气相体积总传质系数KGa及吸收效率η。研究了气相速度、NaOH溶液质量分数及液气比对KGa的影响,结果表明:KGa随着气相速度及NaOH溶液质量分数的增加而增大,但NaOH溶液质量分数小于气相速度对KGa的影响;随着液气比的提高,KGa逐渐减小,η开始随着液气比的提高而增加,但到一定数值后,效果不明显;回归了KGa的准数关联式,并依据液气比对KGa及η的综合评价,提出洗涤管直径为100 mm,NaOH溶液质量分数为10%,液气比操作范围在0.005—0.025时,动力波洗涤器具有较高的综合传质性能,为工业应用提供参考。     

超重力法臭氧处理三硝基甲苯碱性废水传质模型

在前期试验研究的基础上建立了超重机中硫酸水溶液物理吸收臭氧的体积传质模型和三硝基甲苯(TNT)碱性废水化学吸收臭氧的体积传质模型。模型计算表明:硫酸水溶液物理吸收臭氧的体积传质系数为0.0191 s-1;臭氧氧化TNT碱性废水的体积传质系数在反应初始达到0.258 s-1,臭氧利用率达到93%,远高于鼓泡塔中臭氧氧化硝基苯类化合物的化学体积传质系数(0.005 88—0.017 s-1),模型的建立为以后的工业放大提供了理论依据。     

聚酰胺酸液膜干燥行为研究

采用实验室的液膜干燥装置,考察了液膜干燥过程中溶剂初始含量、干燥温度、液膜厚度对溶剂含量的影响。结果表明,随着干燥温度的升高、溶剂初始含量的升高、液膜厚度的减少,溶剂含量下降加快。该方法实验重现性良好,在溶剂含量小于30%时,该实验的标准偏差小于0.0754,且操作方便,能为气相、液相扩散系数理论分析提供合理的实验数据。     

一种新型气液反应器流体力学与传质性能研究

为强化气液两相传质,研制出一种新型的气液反应器,即转鼓反应器。对其流体力学特性和传质性能分别进行了研究。采用体积法和脉冲法测定了不同条件下的气含率和停留时间分布;采用空气-水脱氧体系,研究了该反应器在不同条件下的体积传质系数。结果表明,该反应器液相接近于活塞流;气含率随转速N、气量QG的增大而增大;体积传质系数KLa随转速N和气量QG增大而增大,而液量QL变化对其影响不大。     

Mass and heat transfer mechanisms in the osmotic distillation process

This paper presents the results of studies of mass and heat transfer mechanisms in the osmotic distillation process. These results have allowed the establishment of a transfer model to predict production data (water flux and juice concentration) using various operating parameters. Also, the similarities and the differences between the osmotic distillation and the membrane distillation processes are discussed.