多层双锥液固流化床连续浸除颗粒表面污染物技术研究

根据表面传质速率控制的逆流浸取过程,提出多层双锥液固流化床浸除颗粒表面污染物的方法。以龙岗气田水基钻屑为处理对象进行24层串联床模型实验,结果表明当液固比为2.68、平均停留时间256s时,污染物浸除率达98.4%,且钻屑达到无害化堆放标准。     

高湿度工业废气冷凝脱湿模型研究与数值模拟

针对高湿度工业废气冷凝脱湿进行模型研究和数值模拟,引入分配系数α表征雾状冷凝和膜状冷凝并存的权重.恒壁温冷凝管外混合气体在环形空间湍流冷却冷凝的温度分布、湿度分布及其梯度（传热传质推动力）分布的模拟结果显示,雾状冷凝的控制机理是冷壁面附近温度梯度与湿度梯度协同作用下传热传质产生的局部过饱和;膜状冷凝从冷壁面移出大量冷凝潜热,促使气相主体传热传质过程更迅速,脱湿效果更好.实际过程介于二者之间.DAP尾气冷却冷凝现场实验传热传质数据,在水汽冷凝减量34%～57%的范围内,与α＝0.2的数值模拟结果相当吻合,验证了本文的模型与数值模拟.     

磷酸二铵工艺尾气脱湿过程的数值研究(Ⅰ)--雾状冷凝区传热传质

针对湿含量高达0．604kg（H2O）／kg（Air）的磷酸二铵尾气脱湿过程，提出雾状与膜状冷凝并存的机制。传热传质数值模拟结果表明，雾状冷凝仅发生在靠近冷壁面的气膜层内，气相主体的湿份通过扩散到达气膜内而冷凝。雾状冷凝权重α=0．2时气膜层内蒸汽分子扩散时间尺度与冷凝时间尺度相当，表明湿份的扩散速率是相变脱湿的控制步骤。     

"磷酸预浓缩法"磷铵节能新工艺及关键技术

首次提出免用生蒸汽的"磷酸预浓缩法"磷铵节能新工艺,以约130℃下氨与磷酸中和反应为内热源的磷酸三效逆流蒸发,末效蒸发温度约55%,总蒸发量751.8 kg/t(产品),中和料浆含水质量分数25%,满足湿法磷酸制磷铵的工艺要求.作为关键技术,尾气余热低温磷酸喷射降膜浓缩和大型装置开发成功并运用于磷酸二铵(DAP)联产磷酸一铵(MAP)工艺,使DAP反应造粒尾气排放湿含量下降50%,MAP节约蒸汽5万t/a.运用该技术改造24万t/a料浆浓缩法MAP装置,实现了蒸汽消耗降低30%、浓缩废气减排30%、产能提高50%,节能减排效益与经济效益同步增长,具有广泛推广应用的价值.     

CO2减排CCS与CCU路线的热力学认识

基于Gibbs自由能理论提出了以自由能耗散Ω作为CO2减排路线的热力学评价依据,减排的意义在于减少耗散。建立了输出功w与Ω的线性函数关系:w=-1/εΩ/α=-1/(1-β)·Ω/α,参数ε、β、α分别代表自由能耗散比、保留比和不可逆损失。分析计算结果表明,CCS减排路线使自由能耗散增加5.7%且转变为环境负荷,从热力学意义上不可取。CCU减排路线以循环利用为手段,将排放物的自由能转化于再生产品中从而实现自由能回收,降低环境负荷,具有热力学优势。以工业固废磷石膏矿化8×104t/a CO2的实例分析表明,CCU是具有经济效益的CO2减排路线,同时带来可观的资源与环境效益。     

垃圾渗滤液烟气脱硫--pH值、Fe2+和Mn2+的影响机理研究

研究了利用垃圾渗滤液进行烟气脱硫并同时吹脱去除垃圾渗滤液中氨氮这一互补工艺过程,研究证实,因其较高的碱度、对酸的缓冲能力以及金属离子的催化作用,垃圾渗滤液是一种良好的二氧化硫吸收剂,其对SO2的吸收率可达90%以上,同时渗滤液中的氨氮浓度可从133mmol·L-1降低到78 mmol·L-1.在确定的实验条件下研究了垃圾渗滤液pH值以及Fe2+、Mn2+的催化作用对吸收二氧化硫的影响.实验结果表明,垃圾渗滤液pH值是吸收SO2、吹脱去除氨氮、促进Fe2+、Mn2+的催化作用以及提高吸收尾液可生化性的关键因素,需要将垃圾渗滤液吸收终点的pH值控制在6.0左右;在较低pH值条件下,Fe2+、Mn2+的催化作用对于保持较高的二氧化硫去除率具有重要作用;虽然Fe2+、Mn2+的催化机理类似,但Mn2+的催化作用优于Fe2+.研究结果证实了烟气脱硫和垃圾渗滤液氨氮吹脱处理相结合的工艺的可行性和优越性.     

多层双锥液固逆流浸洗塔颗粒停留时间分布研究

针对石油钻井钻屑污染物治理的需要,开发了具有新颖结构的多层双锥液固逆流浸洗塔,整体上具有液固两相多级逆流传质浓度分布特征,级内呈现液固流态化良好的混合传递特性。釆用脉冲示踪法进行了颗粒停留时间分布实验研宄,结果显示多釜串联模型符合其结构与流动混合特征,以理论级数N作为模型参数可以很好地表达颗粒物性及操作参数对过程的影响。在研究范围内,内径100mm的24层双锥塔理论级数在6.11~11.0,随液固比增大而增大、随颗粒粒径增大而减小的趋势。该塔在理论级数6.93的操作条件下连续逆流浸洗,钻屑平均停留时间4.23min残留COD浓度77mg·L-1,与6级间歇逆流平衡浸洗钻屑残留COD浓度56 mg.L-1的实验结果相近,为多釜串联模型用于多层双锥塔浸洗传质模型研究与过程放大提供了实验依据。     

气液交叉流净化工业尾气的实验研究

本文对所构建的气液交叉流工业尾气净化装置防止雾沫夹带的流体力学特性进行实验研究。结果表明,元雾沫夹带的适宜操作条件为：0．12〈Je〈0．38,680〈Re〈2160,8〈L／d〈20,在上述条件下其压降为15～130Pa／m流道,液体流量对压降的影响不明显。在千吨级磷铵新工艺中试装置验证了实验结果,尾气净化效果良好,达到循环利用的要求。     

倒锥型液固流化床减小液相返混型的研究

It is found analytically that the parabolic radial profile of liquid velocity in cylindrical liquid-solid fluidized bed (LSFB) causes particles to circulate around some radial position. This is the main reason for liquid-phase axial dispersions. The liquid-phase axial dispersion is depressed as the liquid velocity presents a flatter Bessel radial profile in a converging taper LSFB. The void fraction increases with axial distance in converging taper LSFB.The behavior produces less liquid-phase axial dispersion. Exverimental results show good coincidence.