圆盘塔中气—液吸收传质系数测定及研究

本文是在圆盘塔中测定CO_2—自来水,CO_2—蒸馏水和CO_2—稀碱液三种不同体系的实验数据,础究了不同操作条件下对传质系数的影响,建立了相应的数学模型,并用最小二乘法对模型中的参数进行了优化估算,得到了各关联方程式,其结果与Taylor及Roberts的一致,与Sherwood和Hollway在填料塔中测得的液膜传质系数极为吻合,可以作为填料的设计模拟。     

改性塑料鞍形填料传质性能研究

对改性塑料鞍形填料的传质性能进行研究和实验测定，找出了该填料气相总传质单元高度的变化规律和主要的数值范围为０．１６～０．２５ｍ。对实验数据进行回归处理得到气相体积总传质系数计算关联式。该式简单、实用，计算结果与实例值的偏差在±９％以内。最后将实测气膜传质系数与用恩田（Ｏｎｄａ）公式计算得到的气膜传质系数进行比较，发现二者非常吻合，在一定操作范围内的偏差不超过±５％。     

旋转径向射流排放积聚瓦斯热成像实验分析

根据传热、传质和动量传递的相似理论分析，提出在紊流流场中当传热传质相似当量比满足一定要求并恒定为某一值时，可利用热成像仪测定紊流流场中的热量运移规律及温度场分布规律，模拟瓦斯浓度场中的瓦斯运移规律及其瓦斯浓度场分布的变化规律．根据热相似模拟实验，旋转射流风机不仅可以有效地驱散上隅角的积聚瓦斯，而且可以使瓦斯浓度分布更均匀．实验结果表明：旋转射流的旋转频率必须根据瓦斯涌出量和每个旋转周期排放瓦斯量确定；射流速度越大，驱散上隅角积聚瓦斯的效果越好；旋转径向射流对局部积聚瓦斯的运移是一个不断稀释、驱散并排向巷道主风流的过程．风机每旋转一圈完成一次对上隅角部分高浓度瓦斯的稀释和排出过程．如此周而复始，形成一种柔性排放瓦斯效应．当射流速度达3～5m／s时，可提高风流的扩散系数2～4倍，有效射程可达10m以上，有效地驱散了工作面上隅角的积聚瓦斯。     

气液固三相逆流化床内气液传质特性的实验研究和数值模拟

基于欧拉双流体模型,对液固两相进行拟均相处理,应用计算流体动力学(CFD)软件Fluent 6.3,对气液固三相逆流化床内气液传质特性进行了实验研究和数值模拟,考察了床内溶解氧浓度的轴径向分布规律,气液表观速度和液体黏度对气液传质系数的影响。从实验和模拟结果发现:在轴向上,溶解氧浓度由上到下逐渐增加并趋于饱和;在径向上,溶解氧浓度中心区域低,壁面附近高;气液传质系数随气液表观速度增加而增加,随液体黏度增加而减小,模拟值和实验值吻合较好。     

乙醇-水体系渗透汽化分离过程的影响因素

为了考察乙醇-水体系渗透汽化实验中影响因素对亲水性PAA-Al2O3复合膜分离性能的影响,采用中心组合旋转设计方法设计实验,以渗透通量和选择性为实验响应,建立了以接枝丙烯酸单体浓度、操作温度和料液浓度为变量的回归模型方程.通过回归模型的分析,发现在乙醇-水渗透汽化脱水实验过程中,对渗透通量影响最明显的是操作温度,其次是料液浓度;对选择性影响最明显的则是操作温度与料液浓度间的交互作用,其次是接枝丙烯酸单体浓度.为了对乙醇-水体系的渗透通量和选择性进行优化,运用满意度函数方法分析了回归模型方程.结果表明,料液浓度为95％(wt)的乙醇-水共沸混合物的优化条件为接枝丙烯酸单体浓度为8％(wt)和操作温度为55.9℃,其总体满意度函数值为0.50,优化结果是令人满意的.     

膜法捕集CO2时的系统传质系数研究

在膜接触器实验装置上,研究了以一乙醇胺（MEA）为吸收液,捕集CO₂时的试验性能.考察了混合气浓度、气液流速和溶液再生等因素对CO₂传质系数的影响.结果表明:提高吸收液或者烟气流量,可提高总传质系数,而增加进口烟气中的CO₂浓度会导致总传质系数的降低;由于溶液再生时溶剂有所损失,使得再生溶液的传质效果要小于原液.     

纯溶剂在线性低密度聚乙烯膜中扩散的计算

为了评价和预测密封材料线性低密度聚乙烯(LLDPE)的防渗透性能,结合实验和数学模型2种手段,研究5种化工溶剂在LLDPE薄膜中的扩散性能.采用稳态渗透汽化实验和吸附溶胀实验分别获得各组分的渗透通量数据和平衡吸附量.引入Fujita自由体积模型阐述扩散系数,根据渗透通量实验数据拟合得到各组分的自由体积参数.结果表明,渗透通量的计算值与实验值基本一致.根据模型计算得到5种溶剂的扩散系数随温度变化的曲线.通过求解Fick第二定律的偏微分方程数值解,得到不同时刻5种溶剂在平板膜内部的质量浓度分布曲线.结果表明,LLDPE对5种溶剂的防渗透性能良好.     

用改进的Eyring方程推算无限稀释扩散系数

在Ｅｙｒｉｎｇ绝对速率理论的基础上，提出一个关联扩散自由体积的关系式，从而得到改进的扩散系数计算方程，可从纯物质粘度推算无限稀释扩散系数，方程不含任何待定参数。对８２个各类体系共３３２点扩散系数数据，计算平均相对偏差为１２．１％，而Ｗｉｋｅ－Ｃｈａｎｇ方程对同样体系的计算偏差为１４．８％，Ｓｉｄｄｉｑｉ－Ｌｕｃａｓ方程的偏差为１２．３％。     

[Bmin][BF_4]+AMP复合溶液捕集温室气体CO_2

采用基于离子液体[Bmin][BF_4]+AMP作为捕集CO_2的复合溶液,在膜吸收-热再生循环装置上,研究了该复合溶液捕集CO_2的过程和传质性能;通过阻力层传质模型,比较了预测值与实验值.结果表明:在相同条件和较高负载下,复合溶液具有较高的传递推动力和更高的传质系数;模型预测值和实验值符合较好,平均误差为12.8%.实验证明复合溶液的传质性能优于单一溶液.     

非吸湿多孔物料板块等温干燥速度的简捷算法

通过下列处理导出了非吸湿多孔物料板块等温干燥速度的简捷算法:(1)利用水分传递系数恒定的近似,通过解析传质偏微分方程得到表示干燥速度与平均湿含量关系的方程组;(2)把该方程组外推用于水传质系数可变的体系。该方法无需确定水传质系数与湿含量的关系,仅根据一条测定曲线即可预测任何等温干燥条件下的干燥速度曲线。用新的简捷算法计算的干燥速度曲线与偏微分方程的直接数值解吻合很好。     

气调贮藏中谷物对CO_2的吸附及吸附动力学的研究

本文证实了CO_2向谷物内扩散在粮食吸附CO_2过程中起主要作用,应用费克扩散定律和固体吸附理论,确定了CO_2向谷物内扩散和吸附的数学模型,求出了实验条件下的CO_2吸附作用常数K、扩散系数D.参数表明:粮食吸附CO_2后,对O_2向谷物内扩散有阻碍作用.导出了生产上求吸附平衡后容器中保留CO_2浓度的计算式.找出胶实包装的CO_2浓度范围为35—45%,指导实践中散装粮CO_2用量从5kg/万斤减少到3kg/万斤.实验表明:CO_2分压在1atm内,谷物吸附CO_2等温线呈直线型,相关系数在0.99以上.据此,在气调生产中可确定CO_2吸附量.     

操作参数对膜接触器捕集ＣＯ２性能的影响及优化研究

在膜接触器实验装置上,研究了一乙醇胺（MEA）溶液捕集混合气中CO2的操作性能,考察了气液流速、吸收剂和混合气的浓度等因素对出口气相CO2摩尔分数y（CO2）和总传质系数的影响,采用正交实验方法优化操作条件,确定最佳操作方案.结果表明：y（CO2）随液速增大而减小,随气速增大而增大;总传质系数随流速增大而增大,气速的增大对总传质系数影响不明显;吸收剂浓度增大,混合气CO2浓度增大,总传质系数增大;正交试验得出最佳操作条件为液速70mL·min^-1、气速0.6L·min^-1、MEA浓度2.0mol·L^-1和y（CO2）为10%,此时总传质系数为2.86×10^-4m·s^-1.     

滴流床反应器中气液传质系数的测定

采用NaOH CO2 N2系统,在液相进行拟一级瞬时不可逆反应的化学吸收方法,研究了滴流床反应器中气液传质.实验得到了气速、液速分别对总传质系数KG液膜传质系数kL和气膜传质系数kg的影响.     

渗透汽化过程分离乙醇-水的模型分析

为了预测渗透汽化过程中渗透通量与渗透液中水的质量分数,对分离乙醇-水体系的连续操作错流型渗透汽化过程建立了数学模型,并在特定操作条件下进行了模拟计算,模拟计算值与实验值基本吻合.对渗透物水的质量分数进行了理论计算,并与实验值进行比较,为操作条件的进一步优化提供了理论依据.利用实验数据分别对乙醇和水的渗透通量进行回归,得到了乙醇和水的质量浓度的三次方程,根据该方程可以对渗透通量进行预测.     

大气污染物浓度预测模式计算的一种改进方法

从平流扩散方程出发，通过对方程中扩散系数的选择及时间微分项的求解，建立了一个适合中性大气条件的浓度场预测模式。该模式模拟计算值与实测值比较，浓度场最大相对误差为－２８．０％，在１．５倍偏差范围内。     

电沉积镍涂层与铁基底的界面扩散

首先假设扩散系数与浓度无关,根据电子探针的实验结果,采用无限大扩散偶模型,使用扩散方程的误差函数解对实验结果进行拟合,获得铁镍的互扩散系数;然后考虑扩散系数与浓度有关的一般情况,与常规的玻耳兹曼一俣野法相区别,采用最小二乘法对实验数据进行拟合处理,得到元素浓度分布的曲线方程,从而求得与浓度有关的互扩散系数．     

间歇吸附器内活性炭纤维吸附性能的研究──线性吸附系统有效扩散系数的估算

测定了间歇吸附器内活性炭纤维吸附水中微量三氯甲烷的主体浓度变化曲线以及吸附等温平衡线，根据扩散模型的精确解与近似解，用误差等值图法估算了有效扩散系数以及液膜传质系数。在此基础上，对比了活性炭纤维与颗粒活性炭的传质特征。结果表明：本实验系统中传质过程接近于外扩散控制，近似解与精确解吻合较好；与颗粒活性炭相比，活性炭纤维具有良好的传质性能。     

天然气膜基吸收法脱除H2S过程模拟

建立微分方程和阻力方程组合模型,模拟了以MDEA(N-甲基二乙醇胺)为吸收剂,聚丙烯疏水性中空纤维膜接触器吸收H2S的传质过程.采用聚丙烯中空纤维制成膜接触器,以MDEA溶液为吸收剂,进行天然气脱除H2S实验.对实验值与模拟值进行比较.结果表明,以膜组件出口气H2S浓度作为衡量标准,在低气速和低液速的情况下,模型值与实验值符合很好;在高气速和低液速的情况下,实验值高于模型值,但相差不大.该模型能很好地模拟膜基吸收法脱除H2S的过程.     

间歇吸附器内活性炭纤维吸附性能的研究—线性吸附系统有效扩…

测定了间歇吸附器内活性炭纤维吸附水中微量三氯甲烷的主体浓度变化曲线以及吸附等温平衡线，根据扩散模型的精确解与近似解，用误差等值图法估算了有效扩散系数以及液膜传质系数，在此基础上，对比了活性炭纤维与颗粒活性炭的传质特征，结果表明，本实验系统中传质过程接近于外扩散控制，近似解与精确解吻合较好；与颗粒活性炭相比，活性炭纤维具有良好的传质性能。     

PDMS复合膜薄层流动膜组件中的渗透蒸发传质动力学

用自制的高性能矩形平板PDMS复合膜构造了薄层流动水力学结构的渗透蒸发膜组件,并进行了乙醇溶液的渗透蒸发传质动力学研究.实验得到了很好的渗透通量与浓度推动力之间的动力学关系.根据膜渗透蒸发的串联阻力概念,把液相边界层传质的Sherwood模型计算值与实验测量的总传质系数相结合,得出了渗透蒸发的膜内传质系数.分析表明,在料液温度25℃时,膜内传质阻力对渗透蒸发传质总阻力的贡献超过70%,说明膜内传质阻力是整个渗透蒸发过程的控制因素.对不同流动状态和不同温度下的传质动力学行为进行了实验测量和分析,结果显示,矩形平板PDMS复合膜与薄层流动膜组件的结合优于我们原来研究过的圆形膜及膜器,可以充分发挥膜的高性能.这一结果对PDMS复合膜和膜组件构形及其渗透蒸发过程的设计和运行具有重要意义.