加压流态化：Ⅲ压力脉动分形研究

对Φ４００ｍｍ的加压流化床中局部差压脉动随压力,流速的变化规律进行了讨论,从理论与实验上分析了非线性动力学中几个特征量,脉动方差,脉动地柯尔莫哥洛夫熵,脉动的分形维数等在经床中的物理意义。在加压流化床中,随着输入能量的增加,流化床局部差压的脉动方差将增大,Ｋ熵的变化将趋于平缓,分形维数减小并趋于一个定值。     

利用压力脉动信号特征预测流化床结块故障

气固流化床压力脉动信号隐含了许多有用的信息。然而,压力脉动信号为一非平稳随机信号,非常复杂,必须用新的方法从信号中提取特征参数进行规律性研究。本文通过对流化床压力脉动信号进行Ｗｉｇｎｅｒ谱分析,得到了主频幅值的分布,提出了主频功率Ｐ作为流化床压力脉动信号的特征参数,并对随结块含量变化的规律进行了研究。结果表明,主频功率能充化床层的结块状况。在Φ１１４和Φ３００的流化床中证明该参数在床层结块时有明显     

考虑操作分解的热集成用水网络设计

This article deals with the design of energy efficient water utilization systems allowing operation split. Practical features such as operating flexibility and capital cost have made the number of sub operations an important parameter of the problem. By treating the direct and indirect heat transfers separately, target freshwater and energy consumption as well as the operation split conditions are first obtained. Subsequently, a mixed integer non-linear programming （MINLP） model is established for the design of water network and the heat exchanger network （HEN）. The proposed systematic approach is limited to a single contaminant. Example from literature is used to illustrate the applicability of the approach.     

节能型三塔N,N-二甲基甲酰胺回收工艺的用能分析及优化

目前精馏方法回收制革废水中N,N-二甲基甲酰胺（DMF）的主要问题是工艺相对落后、能耗大。针对回收高能耗的问题,本文在对节能型三塔DMF回收工艺进行仿真模拟的基础上,结合精馏原理和夹点分析技术,采用塔总组合曲线（CGCC）的方法描述了各精馏塔内能流的分布状况,进而提出节能降耗的改进方案。提出的新流程与现有流程相比节约能耗6%。     

气液法流化床乙烯云聚合工艺开发及产品高性能化

随着国内聚烯烃产量的不断增加,聚烯烃通用料市场竞争加剧,开发新型高性能聚烯烃产品至关重要。针对气液法流化床乙烯云聚合工艺的构建以及聚乙烯产品高性能化,在气液法流化床所包含的典型介尺度结构实验和理论研究基础上,明确聚合反应条件,优化气液法流化床进料系统,最终应用于气液法流化床乙烯云聚合工艺的开发。通过对工业试验产品的分子链结构的表征分析,证明云聚合工艺是生产高性能聚乙烯产品的全新成功途径。     

基于深度学习的气液固三相反应器图像分析方法及应用

气液固三相反应器中复杂的颗粒背景给流动参数的图像检测带来巨大挑战。发展了一种基于深度学习的气液固三相反应器图像分析方法,包括采集图像、制作训练集、建立图像识别模型和提取流动参数四个步骤。采用全卷积神经网络,在学习率为0.005、训练次数为2000次、训练集大小超过400张图像的条件下,图像识别误差小于5%。利用该方法可以获取三相反应器中局部相含率（气相分数和液相分数）及其空间分布、时间序列等信息,再采用时域分析、频率分析、小波分析等分析方法提取二次参数,可用于流型识别、压降预测和气液分布的均匀性判别等。将该方法用于涓流床中流动参数的检测,结果表明,局部液相分数的时间序列信号及其功率谱、概率密度分布均能清晰地区分涓流、脉冲流、鼓泡流等典型流型;时间序列信号的均值、标准差、极差和概率密度分布曲线半峰宽等特征参数可用于确定流型边界;平均液相分数可以用于预测涓流区的压降,计算值与实验测量值的平均相对偏差约为15%;液相分数空间分布的标准差可用于表征涓流床中不同流型的气液分布均匀性。该方法为气液固三相反应器的研究提供了新的工具。     

固定床反应器中错流流动的数值模拟

为了了解内置有传热管列而被强化的固定床床层内的错流流动, 在考虑对流项和扩散项对流场的作用情况下,基于Ergun方程建立了该种固定床反应器多孔介质的数学模型,模拟了床层的压力分布, 然后在管子按不同的三角形和正方形排列方式情况下,研究了床层内气体在多圆管管间及周边的速度分布.由于管道的阻挡,沿主体流动方向的速度分量v在圆管正前、后方近壁处,v显著下降,随着离开圆管距离的增大,其影响减弱,影响范围≤1.0Dt;气体在圆管前后流速下降,管间流速呈现增大的波形曲线,其波峰和波幅的大小以及波形曲线的形状,不仅与管间距离和入口速度有关,而且与圆管的排列方式有关.计算结果与实验值比较表明模型能正确描述床层的压力分布;采用三角形排列方式,与采用正方形排列方式相比,强化了床层内的对流传热,使得床层内温度分布更趋于均匀.     

最小化新鲜水量与废水处理量的图形方法

水分配网络由回用、再生和废水处理3个相互作用的子系统构成。设计水分配网络需考虑质量负荷固定和流量固定两类用水操作模型。目前,兼顾两类用水操作的图形方法对水分配网络的研究局限于一个或两个子系统的设计,而缺少一种能同时处理3个子系统的方法。本文用新的方法合成了反映用水网络水源盈亏情况的总组合曲线,并由此得到最小废水量和新鲜水量。为考虑废水再生情况,提出通过用再生水线和废水线合成废水排放线的方法求解再生情况下的最小新鲜水量。同时,根据总组合曲线得到了废水组合曲线,求得最小废水处理量。实例表明,本文所提方法可在具体网络设计前,在同一浓度-质量负荷图中确定单杂质水分配网络的各目标参数,且简便易行。     

考虑热集成的用水网络优化

提出了新的同时考虑间接传热和混合传热的热集成转运模型,并与用水网络超结构NLP模型结合以求取ΔTmin＝0℃时用水网络的公用工程目标。新转运模型与以往的模型相比变量数和约束方程数都大大减少。进一步,针对现有综合方法ΔTmin不可调的局限性,采用改进的换热网络转运模型,提出了区分处理混合传热和间接传热的综合方法。该方法不仅可以得到优化的公用工程费用和换热匹配数,而且与传统的方法相比可以调整ΔTmin,得到更合理的换热网络结构。算例表明,结合新转运模型的NLP模型与结合改进转运模型的综合方法都要优于以往的模型和方法。     

核壳聚合物负载茂金属催化剂及乙烯聚合

采用半连续种子乳液聚合法,得到了粒径为280 nm左右的以聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)为核、聚苯乙烯(PS)为壳的PMMA/ PS核壳结构聚合物和以PS为核、PMMA为壳的PS/PMMA核壳结构聚合物.并分别以上述二种核壳聚合物为载体,超临界CO2为溶剂,采用超临界流体浸渍法负载二氯二茂钛(Cp2TiCl2)催化剂,得到PMMA/PS-Cp2TiCl2和PS/PMMA-Cp2TiCl2两种负载型的茂金属催化剂颗粒.通过对二种催化剂颗粒的乙烯淤浆聚合动力学的研究发现,PMMA/PS-Cp2TiCl2催化剂颗粒的聚合反应速度有很大的滞后效应,聚合最大反应速率出现在第9 min,而PS/PMMA-Cp2TiCl2催化剂颗粒动力学行为与Cp2TiCl2催化剂均相聚合相似.