金属网波填料液膜传质系数的关联

研究了不同结构特性的网波填料用CO_2一空气一去离子水系统,在常温、常压下,吸收和脱吸时的特性,测定传质数据并建立了关联式,为网波填料推广用于难溶气体的吸收或脱吸,提供依据。网波填料由于传质效率高、流体阻力小、通量大和放大效应小,成为公认的高效填料。它的应用日益广泛,规整填料的新品种不断开发,引起国内外学者的广泛兴趣。作者曾对不同结构尺寸的网波填料的流体力学特性作了专题研究。该填料用于热敏性、难分离液体混合物的精馏报道较多。自七十年代后期,这类填料又开发新品种并用于吸收,但国内报道甚少,用于难溶气体的吸收研究实属稀见。为此,作者通过用空气脱吸水溶液中CO_2来(?)定传质数据,提出液膜传质系数关联式,这对于全面认识这类高效填料的传质性能,使其开拓新的应用领域,对于净化环境,回收溶剂,节约能源均为有益。     

填料吸收塔传质系数测定实验的改进

简单说明了改进填料吸收塔传质系数测定实验的重要性,分析了原有实验装置和实验流程的不足。在实验室现有的CO2-H2O吸收实验装置基础上,经过分析对实验装置和实验过程进行了改进,加强实验预习,完善考核制度。改进后缩短了实验时间,增强了测试数据的稳定性和可靠性,提高了学生分析问题、解决问题的能力,一定程度上增强了学生的工程意识。     

气液固微型流化床的气液传质系数

气液固微型流化床兼具微流控系统和宏观流化床的优点,具有潜在的工业应用价值,但是,其应用基础研究十分缺乏。采用床径为1.6、2.0、2.4 mm的微型流化床,平均粒径为160、190、220 μm的玻璃珠,以NaOH水溶液吸收CO₂气体为气液传质研究物系,在三相流动研究的基础上,考察了表观气速、表观液速、床径、粒径等对三相微型流化床气液体积传质系数的影响。结果表明：给定其他条件,增加表观气速和表观液速,均使气液体积传质系数增大;表观气速主要改变气含率和气液相界面积,而表观液速主要改变液相传质系数;床径减小,气液相界面积和气液体积传质系数都有所增加;在气液两相微型鼓泡塔中加入固体颗粒,形成三相分散鼓泡流型,当其固含率在0.15~0.30范围内,可显著增强气液传质,其气液体积传质系数是气液微鼓泡塔的1.1~1.5倍;与宏观流化床相比,相同条件下微型床的相界面积为它的5~10倍,是微型流化床具有更大体积传质系数的主要影响因素。     

液液传质系数测定实验的数据处理与拟合

液液传质系数的测定对提高实际萃取设备的效率具有重要的理论和现实意义。针对学生在处理液液传质系数实验数据时存在的概念不清,逻辑混乱等问题,以在青岛农业大学化学工程与工艺专业实验室所测的醋酸在水和乙酸乙酯中的传质数据为例,介绍了液液传质系数测定实验的数据处理与拟合。     

气液固微型流化床的气液传质系数

气液固微型流化床兼具微流控系统和宏观流化床的优点,具有潜在的工业应用价值,但是,其应用基础研究十分缺乏。采用床径为1.6、2.0、2.4 mm的微型流化床,平均粒径为160、190、220 μm的玻璃珠,以NaOH水溶液吸收CO₂气体为气液传质研究物系,在三相流动研究的基础上,考察了表观气速、表观液速、床径、粒径等对三相微型流化床气液体积传质系数的影响。结果表明：给定其他条件,增加表观气速和表观液速,均使气液体积传质系数增大;表观气速主要改变气含率和气液相界面积,而表观液速主要改变液相传质系数;床径减小,气液相界面积和气液体积传质系数都有所增加;在气液两相微型鼓泡塔中加入固体颗粒,形成三相分散鼓泡流型,当其固含率在0.15~0.30范围内,可显著增强气液传质,其气液体积传质系数是气液微鼓泡塔的1.1~1.5倍;与宏观流化床相比,相同条件下微型床的相界面积为它的5~10倍,是微型流化床具有更大体积传质系数的主要影响因素。     

液-液冶金反应器传质系数的模拟研究

为研究转炉反应器渣金界面传质系数,在几何相似比为1:4的水模型中,确定了影响渣金界面流动状态的相似准数,根据韦伯数相似确定了模拟渣用油.在管式反应器的水模型实验中,采用柴油机油-水模拟渣-钢,苯甲酸钠模拟钢中溶质元素.在保持油-水界面成固定平面的前提下,通过不断改变水流量(0.8～1.6 m3/h),利用电导率仪测量苯甲酸钠示踪物质在水中的浓度变化,研究了苯甲酸钠示踪物质在油-水界面的传质现象,得到了传质系数值,进而根据雷诺数、舍伍德数和施密特数的准数,利用最小二乘法推得了相应的准数关系式.     

支撑液膜萃取乳酸传质模型

本文对使用支撑液膜(Supported Liquid Membrane)从水溶液中革取乳酸(HL)的过程进行了理论分析,经过适当的简化,推导出支撑液膜革取乳酸的传质模型。对模型进行了实验验证,测得了膜的弯曲因子及过程的促进因子,模型计算值与实验值相吻合,同时得出膜内载体三烷基氧磷(TRPO)与乳酸形成的萃合物分子式为HL·TRPO。     

丝网板液膜流动及传质

采用液膜流动测定及CO₂吸收实验较为系统地考察了固体壁面与丝网壁面液膜流动差异, 以及网孔尺寸对降膜流动及传质影响, 结果表明:在较低Re下, 丝网结构对液膜波动存在一定抑制作用。两种结构的壁面液膜波动振幅整体上随Re及距进口位置的增加而有所增加, 相比于固体壁面, 丝网壁面在沿流动方向不同位置处平均膜厚及波动振幅差异更小, 且在较低Re(<80)下, 液膜波动对液量更为敏感。不同孔径丝网板液膜流动观测结果表明, 液膜瞬时波动振幅及波动频率随丝网孔径的增加均出现了先增加后减小的变化趋势;在不同物系下, 当网孔尺寸≤2 mm时, 膜厚随网孔尺寸的增加逐步增大, 后随着网孔尺寸的进一步增大, 膜厚逐步减小。此外, CO₂吸收实验结果显示, 随着丝网孔径的减小, 测试板传质性能提升明显, 但单位面积网丝对传质贡献减少。     

CO_2吸收塔和再生塔传质系数K_G·a的计算

由国外引进的一批大型合成氨装置中,用本菲尔特溶液及氨基乙酸法脱CO_2的吸收塔和再生塔的填料高度,各公司均以专利为借口,没有提供传质计算。本文对CO_2吸收塔和再生塔传质系数K_G·a初步提出一个计算式。     

圆盘反应器液膜表面更新数值模拟

以圆盘反应器的开发和放大为背景,通过理论分析将液膜更新频率与液膜变形相关联,运用VOF模型研究竖直旋转圆盘液膜更新频率空间分布特性;将量纲分析与数值模拟相结合考察影响普通圆盘液膜平均更新频率的相关因素;从表面更新的角度研究自由膜与附壁膜的差异,优化圆盘结构。结果表明:圆盘表面液膜加速区液膜更新频率最快,较其他区域高150%,较平均值高75%;获得了普通圆盘液膜平均更新频率表达式;圆盘开窗形成自由膜,更新频率比附壁膜高40%以上;相同面积圆形窗区域自由膜更新频率比扇形窗自由膜高34%,但是扇形窗自由膜对附壁膜强化作用更明显。     

垂直圆盘液膜厚度特性实验研究

垂直圆盘表面液膜厚度受离心力、重力、黏性力以及惯性力等多重因素的影响,合力随着位置的变化而变化,液膜分布复杂。借助激光探头测量圆盘表面不同位置处液膜厚度随物性及转速的变化规律,结果表明:固定位置处液膜厚度与转速非正相关,部分区域膜厚随转速的增加先增加,出现极值后减小至某一恒定值,而部分区域膜厚与转速成递增函数关系后便达到恒定值。圆盘表面的成膜性与黏度和转速关系密切,低黏物系在低转速时,盘面很难成膜;随着转速的提高,部分区域成膜,但整体成膜率低;当黏度提高后,低转速下就能达到高成膜率。固定物系与转速,旋转圆盘不同位置处膜厚存在差异,均一性较差,在设计圆盘时,简单用平均膜厚表征圆盘表面液膜特性可能会失真。     

提升管三相流化床内的气液传质系数

采用溶氧电极法测定了以牛顿和非牛顿流体为液相的提升管三相流化床的气液传质系数（ｋｌａ）。证明其值受床层流动特性的影响显著，那些能提供高气含率和增大液体循环速率的操作条件也有助于ｋｌａ的提高。通过引入广义雷诺数得出了计算牛顿和非牛顿流体内ｋｌａ的关联式     

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     

液膜脱酚的综合传质模型

本文研究了液膜传质过程中的各种复合因素,提出描述该过程的综合传质模型.考虑到液滴内外传质阻力及膜破裂等因素的影响,本模型将著名的“渐近前沿模型”作适当调整.模型参数k_o和B_m由Powell优化方法最优拟合实验值决定.实验结果证实本文所建议的传质机理模型比较符合实际,并具有适用的弹性.     

气态膜的传质系数与温度的关系

本文系统地研究了水溶液中挥发组份NH_2、SO_2、H_2S、Cl_2、Br_2、I_2等通过聚四氟乙烯平板膜和聚丙烯中空纤维膜的传质系数与溶液温度的关系,并提出了传质系数K值的自然对数与绝对温度的负倒数呈线性关系,即k=k~0·exp(-A/T)。     

填料塔气液传质参数研究（Ⅱ）──气膜传质系数

用拟一级快速化学反应吸收法测定了拉西环填料塔的气膜传质系数，并得出其无因次表达式。     

循环浆态床气液传质系数的研究

以空气-水-玻璃微珠和空气-石蜡油-玻璃微珠两种三相系统为研究对象,在常温常压下分别考察了液体介质的粘度等物性因素,表观气速、固含率、液体循环量等操作因素,气体分布器、分隔板等结构因素对循环浆态床反应器气液传质特性的影响.实验结果表明,气液传质系数随表观气速的增加而增加,随液体粘度和固含率的增大而减小,当表观气速和固含率增加到一定程度后,传质系数趋于稳定;低气速下,玻璃烧结板的传质效果较好,而较高气速时,多孔板和新型锐孔分布器的传质效果较好;分隔板能显著增大气液传质系数.对多孔板分布器实验数据进行了拟合,得出气液传质系数的经验关联式,关联式计算值与实验结果吻合良好.     

流化催化精馏过程汽液传质系数的测定

提出了在三相流态化板式塔中进行催化精馏的设想，将球形强酸性离子交换树脂催化剂置于单板装置的筛板上，进行了甲缩醛合成流化催化精馏试验，测定了汽液传质系数，考察了催化剂浓度、操作汽、液速度对传质系数的影响     

气液界面Marangoni效应对传质系数的影响

在气液相际传质过程中,界面Marangoni湍动会对传质过程产生重要的影响,为此,建立了一套气液接触传质设备,以使得通过N2与异丙醇稀溶液逆流接触将液体中使表面张力降低的溶质解吸出来,从而引发Marangoni湍动,提高传质速率。发生Marangoni对流时,液相的传质系数比只依靠扩散传质而不考虑Marangoni效应时大,因此引出增强因子F这一概念,通过计算F的值即可判断Marangoni效应对传质速率影响的程度。提出了一个包括Marangoni准数的计算传质系数关联式,其计算结果与实验结果相符．