新型旋转填料床脱除烟气中SO2的实验研究

在新型旋转填料床中以NaOH为吸收液脱除烟气中的SO2,考察了超重力因子、液气体积比、进气量等因素对脱硫率(h)和气相传质系数(KGa)的影响及循环次数对脱硫率和溶液pH值的影响. 结果表明,h随超重力因子、液气体积比增加而增加,随进气量增加而降低;KGa随超重力因子、液气体积比、进气量增加而增加. 脱硫率和溶液pH值随循环次数增加呈下降趋势. 最佳操作条件为：超重力因子67,进气量55 m3/h,液气体积比(1.1~1.3)′10-3. 在该条件下,出口气体中SO2浓度低于100 mg/m3,h稳定在约98.7%,比多级雾化旋转填料床提高18.7%. 对实验数据进行回归,拟合出KGa与气相雷诺数ReG、液相韦伯数WeL和伽利略数Ga之间的关联式为     

三股对撞式撞击流反应器的流动特性

采用高速数码相机对喷嘴直径1 mm的开放式三股对撞式撞击流反应器内的流场特性进行研究,考察了入口雷诺数Reinj、对置两管喷嘴间距d1、垂直管喷嘴到对置两管的垂直距离d2对流场特性的影响. 结果表明,在物料流量比为2时,Reinj对流体结构的影响较显著. 随Reinj增加,流体结构由链状向类似伞状变化,最终破碎成液滴,无规则向四周分散,雾化程度显著增加,撞击面边缘剧烈扰动,提供了较好的混合效果. 较小的d1使撞击区域接近对置两管喷嘴处,可能导致喷嘴堵塞而影响混合效果. 增大d2及Reinj=1699时,重力影响使流体结构由链状轻微向面积较小的伞状结构变化. 采用碘化物-碘酸盐平行竞争反应体系,物料流量比为8时,与传统撞击流反应器相比,三股对撞式撞击流反应器的离集指数约为其1/2,显示出优越的微观混合性能.     

不同填料结构旋转床气液换热性能对比

采用热空气-冷水为实验体系,利用不锈钢丝网填料和不锈钢乱堆填料的错流旋转填料床为换热设备,探究两种填料的换热性能,考察了气体进口温度T、超重力因子β、气速u、液体喷淋密度q对传热系数K的影响规律。实验结果表明:两种填料的传热系数均随T、β、u的增大而增大,随q的增大而缓慢增长;丝网填料的传热性能优于乱堆填料,约为乱堆填料的1.24~2.4倍;丝网填料的传热性能受u和q影响较大,更适合气速、液体喷淋密度较大的传热实验。对实验数据进行拟合,得出K与β、q、u、ae之间的关联式,通过统计检验,其计算值与实验值的平均误差小于15%。     

超重力湿式氧化法脱除焦炉煤气中硫化氢

以H2S、CO2和空气模拟焦炉煤气,以超重机为脱硫设备,采用湿式氧化法脱除焦炉煤气中的H2S,研究了超重力因子、液气比、气液接触时间、原料气中H2S含量等工艺参数对脱硫率的影响规律,结果表明：脱硫效率随着超重力因子、液气比、气液接触时间和原料气中H2S浓度的增大而增大。确定了适宜的工艺参数,在气液接触时间为0.15 s的条件下,获得了98%以上的脱硫效率,CO2的脱除率稳定在1.0%左右,超重力法脱硫技术实现了高效、快速脱硫。在生产现场建成了处理气量为10000 m3/h的工程化超重力湿式氧化法脱硫装置,运行结果显示：超重力湿式氧化法脱除焦炉煤气中H2S技术具有脱硫效率高、气液接触时间短、操作弹性大、设备体积小等优点,H2S脱除率可稳定在90%以上,应用前景广阔。     

柴油-甲醇-水复合化燃料乳化剂的最佳HLB值研究

为了以获得价廉、稳定的柴油-甲醇-水复合乳化燃料。作者通过试验研究了柴油-甲醇-水复合乳化燃料乳化剂的最佳HLB值范围,及在此HLB值范围内的最佳柴油、甲醇和水的配比关系。结果表明：柴油-甲醇-水复合乳化燃料乳化剂的最佳HLB值在3．5-4．3之间,并当配比为柴油：甲醇：水=16：3：1时,所生产的复合乳化燃料稳定性及外观最好。     

柴油微乳化设备研究进展

介绍了柴油（微）乳化设备的研究进展及应用情况,分析了现有的各种柴油乳化设备中存在的问题以及其应用优势,并根据当今社会的发展趋势,综合现有设备特点,为柴油（微）乳化设备的研发提供了依据。     

内循环气升式环流反应器生物降解苯酚废水过程的计算传质学模拟研究

利用计算传质学方法对内循环气升式环流反应器（ILALR）内生物降解苯酚废水过程进行了研究。采用欧拉多相流模型结合RNG k-ε湍流模型对ILALR中气-液两相流动过程进行模拟,采用气泡群平衡模型（PBM）对反应器内气泡的尺寸分布进行预测。利用近年来提出的计算传质学\overline{c^{\mathrm{2}}}-ε_c模型对湍流扩散系数进行计算,从而摆脱了传统需要预估湍流Schmidt数的经验方法。模拟得到的液相苯酚和菌体浓度与实验测量值吻合良好,从而证明了所建立模型的有效性。研究结果表明ILALR内湍流传质过程中湍流扩散系数及湍流Schmidt数并非常数,因此基于传递相似性假设得到的湍流Schmidt数经验模型不适用于ILALR内湍流传质过程的模拟。模拟得到的ILALR中液相剪应力随表观气速的增大而增大,局部最大值出现在导流筒的上部。     

直接甲醇燃料电池阳极催化剂研究进展

直接甲醇燃料电池（direct methanol fuel cells, DMFC）由于其高效、清洁等优点,成为替代化石能源的理想新能源装置。催化剂作为DMFC中重要的组成部分,通过降低反应活化能,解决甲醇需要高过电势才能被电氧化的问题。但是目前DMFC阳极催化剂存在催化活性低、抗CO毒性差以及成本较高等问题,限制了DMFC的商业化。本文介绍了甲醇的催化电氧化原理,从Pt基催化剂、非Pt基催化剂、催化剂载体三个方面对DMFC阳极催化剂国内外研究进展进行了综述。介绍了通过选择合适晶面、添加助催化剂、制备特殊形貌、选择合适的载体4种方法对提高催化剂性能、降低催化剂成本的研究现状。甲醇在Pt（100）晶面上的催化活性较好但是抗CO毒性较弱;根据双功能理论和电子调变理论,制备的Pt-M合金催化剂具有更高的抗CO毒性和甲醇催化活性;非Pt基催化剂的制备为降低催化剂成本提供了研究思路;选择合适的催化剂载体,利用载体与催化剂之间的相互作用,也成为解决DMFC阳极催化剂目前面临的易中毒、活性低、成本高等问题的解决方法。     

超重力强化折点氯化法处理低浓度氨氮废水

折点氯化法具有反应速度快、氨氮脱除率高等优点,广泛应用于氯碱等行业中,但反应过程中产生二氯胺致使废水中余氯浓度过高,无法满足离子膜法烧碱生产安全技术规定（HAB004—2002）。为解决这一问题,本文提出了超重力技术强化折点氯化法处理氨氮废水的新工艺,利用超重力技术强化传质的特点,实现次氯酸钠和氨氮的快速反应以及二氯胺的有效去除,研究了超重力因子（β）、氯氮比（Cl/N）、pH和液体流量Q_L等操作参数对氨氮脱除率和余氯的影响规律。研究结果表明,当Cl/N=11、β=30、pH=6~8和液体流量Q_L=80L/h时,氨氮去除率＞95%,余氯浓度＜1.5mg/L。与传统反应器相比,二氯胺去除效果明显,处理后的水中氨氮满足烧碱安全生产技术规定,此方法对于氯碱行业中低浓度氨氮的去除具有广阔的应用前景。     

超重力强化干法脱硝制氨工艺

将超重力法氨水吹脱制氨技术用于选择性催化还原(SCR)脱硝工艺(需氨5vol%~10vol%),以空气?氨水为实验体系、旋转填料床为吹氨设备,考察了进气温度、超重力因子、气液体积比在装填不同填料时对脱氨率和产氨率的影响规律。结果表明,处理气量为4~10 m3/h时,丝网和乱堆两种不锈钢填料的吹脱率均随进气温度、超重力因子和气液体积比增大而增大;产氨率随进气温度和超重力因子增大而增大,随气液体积比增大而降低,产氨率达10%以上,与SCR法所需浓度一致,表明超重力氨水吹脱所制氨浓度可用于SCR脱硝。处理气量为50?700 m3/h时,吹脱浓度1wt%的氨氮废水,产氨率最大为3.0%。虽不满足SCR脱硝要求,但可将氨氮废水吹脱和氨水吹脱工艺相结合,节约氨水消耗量。