环流式旋风除尘器的改进与分离性能研究

以分子筛-空气为实验物系,测定了三种不同结构的环流式旋风除尘器的压降和分离效率,即不加整流器、加有导流锥的整流器和加无导流锥的整流器。实验结果表明:加整流器后,分离效率得到一定的提高,加带有导流锥的整流器效率最高,但压降略有增加。由该除尘系统的粒级效率曲线可以看出,直径在2.8μm左右的颗粒由于容易被大颗粒夹带分离,其分离效率比4μm左右的颗粒高。     

环流式旋风分离器旋进涡核的数值分析

采用雷诺应力模型对环流式旋风除尘器中三维非稳态流场进行了数值模拟计算.分析了环流式旋风分离器中旋进涡核的频率及幅值沿径向和轴向的变化规律.比较了环流式旋风分离器与 DⅢ型旋风分离器中旋进涡核的特征参数.结果表明:环流式旋风分离器与 DⅢ型旋风分离器相比,环流式旋风分离器中的旋进涡核平均波动频率降低了58%,最大波动幅值减少26%.     

双效精馏精制甲缩醛的过程模拟

甲缩醛法制甲醛过程中,在精馏浓缩甲缩醛时,容易形成甲醇-甲缩醛共沸体系,不易得到高纯度的甲缩醛。通过研究分析可知甲醇-甲缩醛的共沸组成随压力的变化而变化,因此现有的很多工艺均采用变压精馏分离甲缩醛。其缺点是能耗高、效率低,能量的损失较大。为了进一步提高甲缩醛精馏塔的效率,在变压精馏的基础上运用双效精馏的方法来改进甲缩醛分离提纯工艺。模拟结果,甲缩醛精馏塔为:27块理论板,压力为1 000 kPa,双效精馏过程中塔底再沸器和塔顶冷凝器的节能率分别为54.97%和37.79%。     

液体中气泡运动行为研究进展

对气泡在液层中的单气泡运动行为和气泡群运动行为进行了综述。通过借助高速摄像机、粒子图像测速技术PIV以及数值计算等方法对气泡运动行为进行了研究。结果表明：液体性质、气泡尺寸、气泡尾部涡旋等多种因素导致气泡在液层中呈现出直线形、螺旋形、“之”字形等不同的上升路径；压力、进气量、液体性质等因素导致气泡形状发生变化；上升速度、液体湍动程度、黏性剪切力、浮力等作用力的影响会使气泡行为表现为聚并、碰撞和破碎。但当前研究对气泡内部运动、传质机理以及气泡群的关注较少，今后可通过对泡内流体行为、气泡群之间的相互作用、影响因素进行分析来完善传质机理。从介观尺度角度开展强化传质，可通过添加破泡内构件对大气泡进行强制破碎，减小其气泡尺寸，增大传质面积和停留时间以达到强化传质的目的。     

文丘里气泡发生器气泡碎化机理研究

微气泡技术涉及到越来越多的领域，具有诸多优点，而文丘里结构能够增强湍流，促进高度分散的微小气泡和微气泡的产生。借助流体模拟软件FLUENT对文丘里气泡发生器中气泡行为进行模拟，了解了气泡在文丘里管中的运动行为，并根据模拟结果对气泡碎化机理进行了分析。结果表明，气泡的碎裂主要发生在扩散段，而速度梯度、涡流碰撞和压力的变化被认为是影响气泡变形和碎裂的关键因素，当气泡内、外部受力失衡时，气泡便会碎裂成微小气泡流向下游区域。该研究可为进一步研究传质起到指导作用，对工业应用有着借鉴意义。