用计算流体力学方法研究转盘塔内的流场

利用计算流体力学（ＣＦＤ） 方法, 以水为连续相, 对三种不同规模的转盘萃取塔（ＲＤＣ）内的单相流动的流场进行模拟。计算结果表明, 随着塔径的增加, 级内混合减弱, 级间的返混增加。对于φ２ ．４ ｍ 的工业转盘塔, 存在约５０ ％ 的径向死区以及２０ ％ 左右的轴向死区。     

短塔技术的研究现状

本文介绍了近年发展起来的短塔技术以及应用短转盘塔和振动筛板槽进行的有关液滴运动、轴向混合、传质性能、液液分散特性等方面的研究工作。     

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.     

应用开孔转盘塔进行液膜分离

本文通过无传质条件下油—水、乳化液膜—水体系开孔转盘塔连续操作试验,考察了塔型改变对x～n、u_0～n及n_γ的影响。通过乳化液膜一含酚水体系的传质试验,考察了传质对滞存率χ的影响和连续相pH值及两相密度差(△ρ)的变化对塔传质性能的影响。试验结果表明:开孔转盘塔的液液分散性能远远优于无孔转盘塔,盘上的小孔对经过小孔而上升的液滴有着良好的切割分散作用;除酚试验时,连续相的pH值及两相密度差(△ρ)对传质有影响,传质对滞存率x的影响也十分显著。     

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.     

新型塔内件及高效规整填料在铜洗塔中的应用

我厂原是两套铜洗 ,1套70 0系统 ,1套60 0系统 ,只能开 1 2台 4Ｍ 8( 3)氢氮压缩机 ,6万吨合成氨 /年。由于系统能力偏小 ,工艺和设备落后 ,只要脱碳ＣＯ2 和变换ＣＯ指标稍高或系统负荷稍有波动 ,就会引起精炼气微量 (ＣＯ2 +ＣＯ)超高 ,甚至带液 ,严重影响生产的稳定以及产量的提高。 2 0 0 0年 1 2月 ,新建 1套1 2 0 0铜洗装置 ,取代原70 0和60 0铜洗系统 ,并采用新型塔内件和高效不锈钢规整填料 ,半年多的生产实践证明 ,各项指标运行良好 ,经济效益显著。1　技改措施我国合成氨厂铜洗塔绝大多数以散堆型填料塔为主 ,近几年来 …     

萃取塔数学模型及过程强化的若干研究进展

萃取塔因生产能力大、占地面积小、密闭性好等优点,在石油、化工、生物、医药和环境工程等多领域被广泛应用。本文从以下几个方面介绍了萃取塔近些年的研究进展：综述了传统萃取塔（脉冲萃取塔、转盘塔与Kühni塔等）的水力学、轴向扩散与传质模型的发展,分析比较了表面张力、传质方向、放大效应等因素对模型的影响;介绍了计算流体动力学（CFD）在萃取塔中单液滴、单相流模拟、液-液两相流模拟、外加能量模拟、与群体平衡模型（PBM）耦合模拟中的应用进展;介绍了国内外设计开发的新型萃取塔,包括改变传统塔的内构件和引入多种外场能量等方式来强化相间传质。研究表明,将先进实验研究方法、准确经验模型和可靠理论计算相结合,将会是萃取塔研究的重要手段和方向。     

油-水、乳-水体系开孔转盘塔流体力学性能的研究

本文通过油-水、乳-水体系对开孔转盘塔进行试验,研究了塔型、体系改变对分散相滞存率X、特性速度(?)及泛点操作转速n_(?)的影响.实验结果表明:(1)对给定的体系、塔型,操作转速不变时,两相流率、滞存率及特性速度可以用Logsdail提出的半经验式:进行关联;(2)低转速下操作RPDC可获得良好的液液分散效果;(3)最低切割转速n_(?)(在此转速下小孔能切割分散相液滴)可以用下式估算:     

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.     

带有丝网凝聚的改进型转盘塔

<正> 一种改进型转盘塔(MRDC)已装置试验。该装置是将金属丝网环简单地插入转盘萃取塔(RDC)的隔室中,金属丝网能增进分散相液滴频繁的凝聚和表面更新。流体力学的研究结果表明转盘转速只有高于一定的值数,MRDC才与RDC不同,发挥其独特的性能,如较多的滞留量、较大的平均液滴直径、较小的特征速度和较高的通量。应用返流模型处理轴向混和数据得到MRDC中的连续相和分散相的返流比仅分别为RDC中的50％和85％。与RDC相比,     

横纹槽管结构优化的正交数值模拟试验研究

运用正交试验法设计了横纹槽管结构优化的试验,试验运用数值模拟方法进行,采用标准K-ε方程湍流模型和速度分布两层模型进行模拟计算,研究了横纹槽管结构参数e/d,p/d, a/e和流动Reynolds数对热阻力性能的影响.试验结果表明：在试验参数范围内,影响横纹槽管综合传热性能的主要结构参数为肋节距p/d和肋形a/e,而肋高e/d影响较小,并且传热综合因子随流动Reynolds数增大而迅速降低.通过分析正交试验结果,提出了较佳横纹槽管管型.     

Hydrocarbon-propionitrile systems

Perfluorocyclic oxide is proposed as an antisolvent for studying the behaviour of binary systems by liquid-liquid equilibrium. The experimental results, obtained for the ternary systems perfluorocyclic oxide — hydrocarbon — propionitrile, are correlated with the NRTL equation. The values of NRTL parameters allow the prediction of the behaviour of ternary systems hydrocarbon A — hydrocarbon B — propionitrile. The use of liquid-liquid extraction with mixed solvent (perfluorocyclic oxide and propionitrile) is suggested for the separation of hydrocarbon mixtures.     

On the applicability of modified dischinger equations

The article demonstrates that the concept of separating the reversible creep part from the creep function of concrete is very useful, theoretically as well as practically. The demonstration is carried out indirectly by using the concept in developing a new method of analysis, the results of which are successfully compared with experimental data. Contrary to some other methods an analytical conversion is possible between the three principal forms of the stress-strain relation. By simplifying the method the simple Improved Dischinger equation — previously developed by the author — is derived. It is shown that also the Improved Dischinger equation agress well with experimental results — except (as expected) for some time (approx. 2 months) after large load jumps. Thus the two Modified Dischinger methods represent two levels of accuracy and mathematical complexity.     

浆态床FT合成反应器中内部过滤操作研究

在装有金属烧结丝网作为过滤介质的内部过滤元件的浆态鼓泡反应器中,考察了颗粒粒径40—70μm和60—90μm、固相质量分数0—30%、气体流速2—6cm/s、操作温度25—150℃、过滤压降0.1—0.3MPa和反冲洗压差0.4—1.0MPa等操作因素对过滤速率的影响。实验结果表明过滤速率随着颗粒粒径、温度的提高及固相质量分数的降低而增大,并对不同过滤方式进行了考察。     

溶解结晶法加工云南钾石盐

我国云南有一个钾石盐矿藏。上海化工研究院在溶解结晶法方面做过许多工作,文章简要地进行了介绍。文章详细叙述了溶解结晶法的典型流程,作为比较的依据,然后介绍了全溶法、部分溶解法、半溶法和常温溶浸流程的主要实验结果。通过比较,作者认为用溶解结晶法加工云南钾石盐,适宜的方法是部分溶解法,而半溶法也有希望。     

Crossed-Beam and Quantum Dynamics Studies of the Reaction Cl + CHD3

The ground-state reaction of Cl + CHD₃ was studied with joint experimental and theoretical efforts. Experiments were performed under crossed-beam conditions using a time-sliced velocity imaging detection method. By taking the images over the energy range of chemical significance—from threshold to about 9 kcal/mol—the reactive excitation functions as well as the dependence of product angular distributions and of the energy disposal on initial collision energies were obtained for both isotopic product channels. Theoretically, reduced dimensionality quantum dynamics calculations were performed for the HCl + CD₃ channel, and the results are in excellent agreement with experimental findings. Comparisons with previously reported results on Cl + CH₄/CD₄, both experimental and theoretical, were also made to gain deeper insights into the dynamics of this benchmark atom + polyatomic reaction.     

真空变压吸附分离氮气甲烷模拟与实验研究

采用椰壳活性炭为吸附剂,进行了三床真空变压吸附（VPSA）氮气甲烷分离过程的研究。在吸附和置换压力为0.5 MPa,解吸压力为-0.08 MPa条件下,将体积分数（下同）为30%的甲烷,浓缩至80%～98%,甲烷的回收率达到65%～96%,并研究了吸附和置换步骤下塔顶出口流量对于产品气纯度和收率的影响。运用Aspen Adsorption软件建立上述模型,模拟结果与实验结果基本一致;模拟可以为甲烷富集的工业装置建立提供基本设计参数。     

Simulation of Multicomponent Distillation Using a Nonequilibrium Stage Model

Abstract

A nonequilibrium stage model is used to predict composition profiles for binary and multicomponent distillation in a column of spheres and cylinders with a known interfacial area. The profiles generated by the model are compared with experimental data for the binary systems methanol—isopropanol, methanol—water, and isopropanol—water, and for the ternary systems methanol—isopropanol—water and acetone—n—hexane—cyclohexane. The model predicts with a high accuracy the experimental data with an average deviation lower than 1 mol%.     

Synthesis of alumina and zirconia fibers

The results of the investigations of conversions occurring during synthesis of aluminum oxide and zirconium dioxide porous fibres with alloying additions in the temperature range from 20 to 1300°C are presentated. The analysis of the experimental results enabled to reveal features typical for pyrolitic conversion and sintering of aluminum oxide — and zirconium dioxide — base ceramic fibres.     

不同填料对污泥作为生物反硝化碳源的影响和特性研究

在30℃和80～95 r.min-1的条件下,利用摇瓶试验探讨了弹性填料(YDT)和竹子作为填料对污泥为主要碳源的系统反硝化特性和机理。试验结果表明,以污泥/竹子系统中NO3--N的去除速率最大(2.51 g.m-.3h-1),其次是污泥/YDT系统(1.30 g.m-.3h-1),最后是污泥系统(0.53 g.m-.3h-1);而NO2--N积累量也呈现一定的趋势(以每去除1 g NO3--N计算):污泥/竹子系统最高、污泥系统次之、最后是污泥/YDT系统;污泥特性是决定系统反硝化效果的主要因素。然后以污泥/竹子系统进行深入了研究发现,水温对污泥/竹子系统的反硝化过程具有较为显著的影响。