基于小扰动波理论的开敞空间可燃气云爆燃研究

针对开敞空间可燃气云爆燃 (简称为UVCES)过程所产生的爆燃波为亚音速传播特点 ,对开敞空间可燃气云爆燃场进行数学求解。其中求解建立在小扰动波理论基础上 ,即从理想可压缩流体介质的基本运动规律出发 ,导出弱扰动情况下的波动方程并对球形坐标系下的波动方程进行积分求解 ,得到了具有普适意义的UVCES定性解。最后用中、小气量可燃气云 (乙炔 空气混合形成的非理想爆源 )进行爆燃实验 ,结果表明理论与实验吻合得很好。     

催化重整装置产品能耗的动态划分方法

在同一过程的不同产品之间划分能耗对于节能减排、环境影响评价及装置风险评估具有重要作用。本文提出了一种产品能耗的动态划分方法。动态能耗划分方法将产品能耗分解为基准能耗及差额能耗两部分。基准能耗按相同的收益在产品间划分,差额能耗则以操作条件变化引起的产品收益与基准收益的比值为基础进行分配。由于差额能耗部分允许产品间采用不同的收益参与划分,所得产品能耗更加适用于操作条件变化的情况。将动态能耗划分方法运用于催化重整过程中氢气能耗的计算。所得结果与传统方法相比,能够更合理的反映重整副产氢能耗的分摊比率,同时能够更为灵敏地反映操作条件改变时产品能耗的变化。     

催化剂气相硫化研究及其化工工程问题讨论

以石油化工过程使用的加氢催化剂为对象,采用XRD,TG,TPR,SEM等分析手段对固体催化剂气相硫化和钝化进行了研究,同时对气相硫化工艺所涉及的化工工程问题进行了分析,以从化学反应工程角度来实现工业催化剂的硫化.     

移动床中颗粒运动的数值模拟

利用DEM模型从微观尺度上考察了不同粒径分布颗粒系统在移动床中的流动特性,得到相应变量的空间分布;同时利用数理统计的原理得到了这些变量的概率分布.对这些模拟结果进行分析可以发现颗粒的粒径分布对颗粒系统的运动有很大影响,不同粒径的混合有利于颗粒的流动;对于同一粒径分布G2/5与Do呈线性关系;移动床的几何结构对床层中颗粒系统的微观结构有很大的影响,床层空隙率和颗粒配位数的概率分布曲线在不同结构的移动床中有不同的变换趋势.     

从噪声到信息——声发射技术在流程工业中的应用

回顾了声发射检测技术在流程工业多相系统中的应用,简要介绍了声发射技术的基本原理、数据流程及设备组成,阐述了声发射技术中采样频率与设备灵活性相互制约以及数据回归等问题。研究了声发射技术在催化剂自动加料控制(气-固体系)、流化床冷凝态露点控制(气-液体系)中的应用。说明了该项技术在液态系统中有着更为广阔的发展前景,与其它技术相比,声发射技术具有便捷、实时、准确、环保等优点。     

基于振动信号分析法的催化剂积炭量测量模型

基于催化剂固体颗粒运动碰撞反应器壁面产生振动信号的机理,借助平滑消噪及偏最小二乘（PLS）回归等多元数据处理手段,结合振动信号的功率谱分析,建立了在一定表观气速下测量结焦催化剂积炭量的PLS回归模型。实验室冷模研究表明,在表观气速为0.06～0.12 m·s^-1的范围内,模型所得催化剂积炭量预测值与真实值的相关系数均在0.893以上,而预测均方根误差(RMSEP)均在0.51以下,具有较高的精度。由此,获得了一种便捷灵敏、安全环保的非侵入式结焦催化剂积炭量测量技术,能够实现反应器内结焦催化剂积炭量的实时在线检测与监控。     

烯烃气相聚合反应技术开发的新进展

新的烯烃聚合反应技术已经和现代藏金属催化剂的研究与开发紧密相关,并成为世界科学爱研究的热点。本文较为系统地介绍了流化床超冷凝技术,流化床中高沸点的液态单体聚合技术,均相催化剂无载体化聚合技术以及超临界流体聚合技术,这些新技术为茂金属催化剂的开发和应用提供了各种先进的手段。西方还介绍了国内部分研究开发工作的现状。     

气相法聚乙烯流化床反应器中冷凝操作模式的声发射检测

在Unipol气相法乙烯聚合装置中,对流化床反应器切换到冷凝操作模式的过程进行声发射检测试验。当循环气体中冷凝液出现且含量逐渐增加时,声发射信号在175～200kHz特征频域内的能量分率(R)发生突变并持续增大。据此,提出以R发生突变并持续增大作为流化床反应器切换到冷凝操作模式的判据。工业试验结果表明,可利用声发射技术检测流化床反应器是否进入冷凝操作模式,且比传统的温差判别方法更为灵敏。     

声波信号多尺度分解与固体颗粒质量流率的测定

利用声发射检测技术,根据不同速度的颗粒撞击壁面产生不同能量的声发射信号,结合小波分析,建立了单粒径颗粒质量流率预测模型,该模型可以定量描述颗粒质量流率随特征频段的声发射信号能量与表观气速的变化规律。以空气-聚乙烯颗粒体系为例,分别考察了0.84、0.59、0.42、0.21 mm 4种线性低密度聚乙烯颗粒,在表观气速为4.62～6.35 m·s-1条件下的声发射信号。在考察的气速范围内,在0～500 kHz频率范围内对声发射信号做7尺度的小波分解,发现特征频段的声发射信号能量与表观气速平方之比和固体颗粒的质量流率呈线性关系。同时,基于单粒径颗粒质量流率预测模型,根据混合颗粒声发射能量为各单一粒径颗粒声发射能量的线性叠加,得到混合颗粒的质量流率预测模型,模型的计算值与称重法获得的质量流率相比,平均相对误差为4.15%,表明声发射检测技术能便捷、快速、准确、环保地实现循环管内颗粒质量流率的在线检测。     

气固流化床中静电压分布及料位检测

应用自行开发的静电压在线测量系统,对聚乙烯气固流化床中不同床高处的静电压进行测量,发现床内的静电场为一非均匀电场,静电压沿床层轴向呈“Z”形分布,且在床层稀密相分界面,即料位附近会发生极性的改变。实验同时发现,提高流化气速和静床高,稀密相分界面上升,极性改变位置也随之出现较明显的升高。而颗粒的粒径发生改变后,若颗粒在流化过程中存在较明显的料位,则极性改变现象明显,反之这种现象不会发生。在此基础上,提出了流态化颗粒的双极带电理论,指出不同粒径的颗粒在有效功函数、表面结构、吸附杂质的能力以及表面能等方面均存在差异,导致大小颗粒在接触带电中所带电荷极性相反,进而影响了整个流化床中的静电分布。最后,基于静电压的分布特征提出了一种确定流化床料位高度的新方法,实验结果表明,该方法计算得到的料位高度值与实测值之间的最大相对误差为4.08%,平均相对误差为2.02%,具有较高精度,能替代现有对人体具有致命伤害的γ射线,且可实现床内静电压和料位高度的双重监控。