工业流化床乙烯气相共聚合过程的研究 Ⅰ.产品分子量的稳态模拟

通过对Ｕｎｉｐｏｌ聚乙烯生产过程中影响聚合物分子量诸因素的分析，建立了包含乙烯分压和催化剂加料速率两个新变量的、用于表征聚合物分子量（ＭＩ）的稳态模型：ｌｎＭＩ＝Ａ０＋Ａ１／Ｔ＋Ａ２ｌｎ（Ａ３＋∑ｉｊＡｉｘｊ）利用工业装置上的操作数据对模型中诸参数进行估值。将该模型用于实际产品ＭＩ值的预测，计算值与分析结果的平均相对误差为４．６７％。表明该模型可以很好地模拟工业生产过程。     

硅胶负载型烯烃聚合催化剂的研究Ⅰ载体硅胶的宏观形态及热活化的影响

聚烯烃催化剂载体粒子的宏观形态在聚合过程中控制着聚合物产品粒子的宏观形态，并影响聚合催化剂的催化性能和聚合物产品性能。本文通过对催化剂载体Ｔ－１型硅胶宏观形态及其受热活化影响的研究，发现了活化过程中硅胶粒子存在着破碎和聚结现象。破碎粒子主要是粒径８０μｍ以上的大粒子，聚结粒子主要是１０μｍ以下的小粒子。还阐明了硅胶活化过程中，粒子的破碎、聚结以及硅胶粒子的流动分散性能、粒径分布、平均粒径、比表面积、孔体积、孔径的变化机制和规律     

加压流态化：Ⅱ床层与行政区域埋管的传热研究

基于两相理论建立了加压流态化床中垂埋管与床层之间的传热模型，研究表明ｈ＝（１－δｗ）（２ｋ＾０ｅｗ／ｄｐ＋ａｗＣｐｇρｇＵ０）模型能较好地模拟实验值。     

TiCl4-Mg(OC2H5)2催化乙烯聚合和形态学研究Ⅱ.预聚合对聚合物颗粒形态的修正

在较低的温度和乙烯分压下进行预聚合 ,然后提高温度和压力进行后续的聚合实验 ,考察了预聚合条件对催化剂聚合动力学和聚合物颗粒形态的影响。发现预聚合可以提高催化剂的活性 ,预聚合时间越长 ,催化剂活性提高越多。通过SEM分析发现 ,预聚合显著改善了聚合物的颗粒形态。由于聚合物颗粒中的线团状形态结构消失 ,聚合物粉体的堆密度显著上升。证明预聚合可以成功解决聚合速率提高与聚合物堆密度下降的矛盾     

气固流化床反应器的多尺度分析方法研究

基于多尺度分析方法,将声波技术和压力脉动技术同时应用于气固流化床的测量,获得了流化床内部更为全面的流体力学行为.在相同条件下,对流化床同一处产生的信号用两种方法同时测量,并结合R/S分析和小波分析方法,对这两种信号进行了分析.实验结果发现,根据各小波尺度下波动信号的Hurst指数变化规律(均小于0.5、均大于0.5或两者都有),可将信号划分为微尺度、介尺度和宏尺度.其中,声波信号第1～5小波尺度为微尺度,第6～7小波尺度为介尺度,第8～10小波尺度为宏尺度;压力脉动信号第1～2小波尺度为微尺度,第3～9小波尺度为介尺度,第10小波尺度为宏尺度.对两种信号在3个尺度上的能量进行比较,发现声波信号的能量主要集中在微尺度,反映的是颗粒相特征,而压力脉动信号的能量主要集中在介尺度,反映的是气泡相特征.     

缠绕管结构参数对管内压降的影响及压降模型

为了研究缠绕管内流体的压降规律、建立具有较宽适用范围的压降预测模型,以水为介质,采用U型压差计测量缠绕管内流体进、出口的压降,实验考察缠绕直径、缠绕角度、管径等缠绕管结构参数对管内压降的影响. 结果表明,在流速及其他结构参数相同的情况下,缠绕直径或管径越小,单位长度缠绕管内压降越大;在不同流速区间,缠绕管结构参数对管内压降的影响程度不同. 在低流速（小于0.5 m/s）下,缠绕管结构对管内压降的影响较小;在高流速（大于0.5 m/s）下,缠绕管结构对管内压降的影响显著. 采用统一的压降预测模型对实验数据拟合会使得其在高压降区失准,进而提出由流动参数和缠绕管几何参数组合而成的分段特征参数,并构建分段式压降预测模型. 分段式压降模型的计算值与实验值的相对偏差小于10%.     

RESS法制备超细萘粒子

采用常规、简便的喷射装置，建立了一套超临界溶液快速膨胀（Rapid Expansion of Supercritical Solutions,RESS)实验装置。该装置能有效地防止堵塞。以CO2为溶剂，萘为溶质，考察了喷嘴直径及收集距离对沉积微粒粒径的影响，研究了在不同的收集距离时粒径随浓液浓度的变化规律。结果表明喷嘴直径增大将使产物粒子粒径增大；在50mm的范围内，产物粒径随着收集距离的增回而明显增加，结果也显示出RESS产物是通过更小粒子之间的碰撞凝结而生长。当收集距离较大时，晶体的生长过程相比于晶核的形成过程对沉积微粒的粒径影响更大，故粒子粒径随溶液浓度增加而增大；当收集距离较小时，晶核的形成过程占主导地位，因此产物粒径随溶液浓度的增加而减小，符合经典成核理论。     

工业流化床乙烯共聚合过程的研究 Ⅱ.分子量的时间序列模拟

通过对工业流化床乙烯共聚合反应器流动与反应特性地分析，提出了模拟产品聚合物平均分子量的时间序列模型及系统常数的更新与修正的递归模型。利用该模型模拟工业装置的平稳操作过程和切换产品时的过渡过程的树脂熔体指数，表明该时间序列模型可以很好地模拟生产数据。     

过程建模与仿真课程教学改革探索与实践

过程建模与仿真课程是面向化学工程与工艺专业本科生的一门重要专业基础课。我们结合多年的教学和科研经验,从学习数学理论、融入化工前沿、掌握数值软件、优化评价体系等方面对该课程的教学进行了改革,以期提升学生运用数学知识和数学工具解决复杂化工问题的能力。     

钴离子对阳离子交换树脂氧化裂解反应的催化作用

氧化裂解能有效增大放射性废阳离子交换树脂的减容比,但是较高的裂解温度易导致核素挥发。为了降低裂解温度,以硝酸钴和阳离子交换树脂为原料,制备了不同钴含量的含钴树脂,在热重分析仪上考察了钴含量对树脂裂解反应的影响。采用离子交换的方法掺入10～40 g/L的钴离子,可以使树脂共聚物基体裂解峰的峰值温度降低232～263℃,而对减容比的影响较小。通过对残渣的XRD、FT-IR、XPS及元素分析,发现由钴离子转化形成的氧化钴对共聚物基体的裂解具有催化作用,促进了硫键(—S—)的断裂,使裂解温度降低。