基于均龄理论高效计算萃取塔轴向混合分布

在验证了CFD单相流场模拟的基础上,采用均龄理论计算了中试转盘塔内的轴向混合分布,并将计算结果和理论平均停留时间以及组分输运模型计算值进行对比。结果表明:均龄理论能准确预测转盘塔内的轴向混合信息,且其计算时间只需数十秒,远小于传统组分输运模型所需的两周时间,具有低计算量的特点;同时均龄理论克服了传统组分输运模型无法模拟轴向混合空间分布的缺陷,为萃取塔内部结构优化提供了更多信息,是一种高效的模拟方法。后续均龄理论模拟结果的分析预示着转盘塔内的流动近似呈现出级内全混、级间平推的特点,符合萃取操作的需求;而相对于转盘间良好的混合作用,静环间存在明显的流动死区,造成一定的非理想性,其结构有待于进一步的优化。     

响应面法优化氨碳化-钙转化连续法制备碳酸钙工艺

以氨碳化-钙转化连续法制备碳酸钙工艺为考察对象,利用单因素条件实验考察了停留时间、结晶温度、固液质量比和搅拌转速对二水硫酸钙转化率的影响。利用响应面法实现了实验设计的优化,建立了响应值与影响因子之间的二次多项式回归模型并得到最优影响因子水平。实验结果表明：因素影响的关系为停留时间>结晶温度>固液质量比>搅拌转速;停留时间与结晶温度的交互影响显著,其余项两两交互影响不显著;预测模型的相关系数R2=98.17%且P值极显著,实验值与预测值的平均绝对误差为0.32%;最优影响因子的水平为停留时间为170 min、结 晶温度为316.65 K、固液质量比为0.050、搅拌转速为315 r/min,此时理论钙转化率可达到99.72%、实验值为99.61%。     

碱式碳酸镁微球的反应结晶过程

碱式碳酸镁是一种重要的化工产品和原料。实验提供一种反应结晶直接制备碱式碳酸镁微球的方法,考察了搅拌时间、反应温度和反应物浓度对产物形貌和粒度的影响,分析了其形成机制。结果表明,采用控制搅拌时间的方法,制备出粒度在10～43 μm、变异系数为28%～43%的尺寸可控、形态良好的碱式碳酸镁微球。通过对结晶过程晶型晶貌研究发现,氯化镁和碳酸钠反应首先生成无定形物,逐步相转移为结晶相。研究表明,搅拌作用对无定形物相转移具有显著影响。在搅拌过程中,以产生晶核过程为主,在静置状态下,以无定形物生长在已有晶体过程为主,搅拌时间对晶体粒度和形貌起到调控作用。     

锂铝层状吸附剂超低品位卤水提锂冲洗和解吸过程

锂铝层状氢氧化物对Li⁺具有高吸附选择性,能够有效地从高镁锂比（质量比）盐湖卤水中进行锂资源提取,具有工艺简单、经济环保等特点。本文使用球形锂铝层状吸附剂GLDH作为吸附柱填充物,系统研究了流速、温度和Li⁺初始浓度对铝盐锂吸附剂盐湖提锂工艺中冲洗、解吸的影响。试验结果表明,低温快速冲洗能有效降低冲洗过程中的Li⁺损失率。当冲洗液中Li⁺的浓度为200mg/L,冲洗液以12.0BV/h的速度在0℃下通入吸附柱时,Li⁺损失率可降低到17.8%。在解吸过程中,高温、低速和低初始Li⁺浓度的条件有利于Li⁺从吸附剂中脱出。但鉴于吸附剂的循环稳定性,采用初始Li⁺浓度为300mg/L的解吸液以2BV/h的流速在40℃下对吸附柱进行解吸,3BV时停止解吸,此时锂解吸量可达3.76mg/g,解吸液中Li⁺的平均浓度为590.83mg/L,Mg/Li比仅为0.13,可有效实现镁锂分离和锂元素集浓。循环30个周期后吸附剂的吸附容量没有明显下降,表明锂铝层状吸附剂GLDH具有良好的循环稳定性。     

固体氧化物燃料电池及其混合发电系统的现状及开发

固体氧化物燃料电池（SOFC）以其高能量转换效率、高比功率、无运动部件、堆积结构以及环境友好等特点日益受到重视。文章从燃料电池本体以及基于燃料电池的混合发电系统两方面对发达国家固体氧化物燃料电池的发展进行了调查,通过不同国家开发的电池以及混合发电系统的比较分析,对今后固体氧化物燃料电池的发展起到一定的指导作用。基于对燃料电池外形尺寸、进气道的尺寸和形状等电池结构进行了分析,得出不同结构下电池性能的变化,得到了最有利于燃料电池性能的设计参数。研究结果表明,低电流时,随着多孔电极进气道孔径的增加,电池输出电压也降低;而高电流时,电池输出电压先增大后减少,在孔径为5 mm时电池输出电压最大。     

聚羧酸减水剂在石膏粉体表面的吸附性能

采用紫外可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱分析技术,研究了聚羧酸减水剂在石膏颗粒表面的吸附行为.结果表明,聚羧酸减水剂在石膏粉体表面的吸附呈Langmuir等温吸附形式.聚羧酸减水剂在石膏颗粒表面的吸附是一个放热反应,吸附量随着温度的升高而降低,根据Clausius-Clapeyron方程计算吸附热为7.7 kJ/mol.标准吸附自由能小于0,吸附是自发的.红外光谱分析显示,吸附在石膏粉体表面的聚羧酸减水剂的-COO-根的反对称伸缩振动峰由1644 cm-1迁移至1618 cm-1,说明在石膏颗粒表面的吸附是通过分子结构上羧基与Ca2+间的配合作用实现的,是一种化学吸附.     

进口LNG与国内管道天然气互换性的判定

采用韦弗指数法对不同气源的天然气与基准气的互换性进行了分析,建议以12T类别的天然气作为基准气,对不可互换的天然气通过混气方式实现与基准气的互换。     

异步控制Varicol工艺分离愈创木酚甘油醚对映体过程研究

模拟移动床技术已经成为手性化合物拆分的重要手段。以Chiralcel OD为固定相、乙醇/正己烷混合物为流动相, 采用一种先进的模拟移动床技术(Varicol工艺)分离愈创木酚甘油醚对映体。针对进出料口位置异步切换模式建立了Varicol工艺数学模型, 采用有限元正交配置法对模型进行求解。从初始循环内愈创木酚甘油醚对映体内部浓度的时间进程曲线分析了Varicol工艺的分离过程。并且设计了5柱 (1-1.5-1.5-1) 构态的Varicol工艺分离愈创木酚甘油醚操作区, 确定了获得单一对映体产品纯度99%的分离条件, 通过实验数据进行了验证。理论和实验研究可以为Varicol工艺的工业应用提供基础依据。     

饲料级磷酸氢钙结晶过程中团聚的研究

在反应结晶过程中,一般过饱和度很大,很容易形成大量细小颗粒,这些小颗粒相互作用形成团聚体,会影响最后产品的粒度分布、纯度、晶体形貌、堆密度等参数。饲料级磷酸氢钙生产过程中极易形成团聚体,通过探索团聚体形成的pH范围,对团聚体形成的原因做了分析,并研究了中和条件对团聚形成的影响。结果表明,形成团聚体的pH范围为2.82~3.60。此外,提高反应温度、增加搅拌速度均对团聚体有减缓效果。实验最后建立了磷酸氢钙团聚尺寸模型。     

低浓度煤层气吸附浓缩技术研究与发展

我国是一个多煤少气贫油的国家,煤层气储量约30万亿立方米,由于缺乏先进实用的低浓度煤层气甲烷分离浓缩技术,当前抽采煤层气利用率仅为50%左右。因此,对低浓度煤层气甲烷富集浓缩过程开展研究,可在开发能源的同时减少温室气体的排放,具有重大的应用价值和战略意义。简要介绍了我国煤层气资源开发利用情况,综述了近年来低浓度煤层气吸附浓缩技术研究进展,包括新型吸附材料及先进吸附工艺。对于低浓度煤层气中CH₄/N₂分离,目前文献报道吸附材料的吸附容量及分离系数仍然处于较低水平;受吸附材料的分离性能较差影响,传统变压吸附工艺对低浓度煤层气中CH₄浓缩效果并不理想。最后指出,高吸附容量、高选择性吸附材料及多种方法结合的新型吸附工艺是未来低浓度煤层气吸附浓缩技术的发展方向。