气液两相流在炭膜微滤钛白悬浮液中的应用研究

采用平均孔径为1.0μm的管状多孔炭膜实验研究了炭膜微滤钛白悬浮液的过程中引入气体形成两相流的强化微滤过程.实验结果表明,在温度20℃、跨膜雎差0.04～0.16 MPa、料液流速0.85～1.56 m·s-1、气体流速0.29～2.02 m·S-1、悬浮液浓度0.1～1.0 g·L-1时,通入气体形成的气-液两相流可以大大强化微滤过程.两相流相对于单相流的最大稳定渗透通量可提高62%,而且达到稳定通量的时间也相应缩短.实验发现,在相同操作条件下膜组件竖直放置比水平放置时稳定渗透通量增加了12%;弹状流是有利的强化流型:两相流条件下随着跨膜压差的增加,稳定通量快速增加,在压力0.11 MPa 时通量达到最大值,然后随压力增加,渗透通量缓慢下降.     

焦耳效应强化气隙式膜蒸馏脱盐过程的实验研究

以膜蒸馏海水淡化为背景,通过对自制导电炭膜通入直流电产生焦耳效应,开展焦耳效应强化膜蒸馏氯化钠水溶液脱盐过程实验研究。结果表明,制备的煤基炭膜在100℃内具有良好的结构稳定性;在实验范围内,炭膜对氯化钠的截留率在99.96%以上;焦耳效应对膜蒸馏渗透通量的提高率最高可达60%,且低温时焦耳效应对膜蒸馏的强化效果更好、电转换效率更高;引入的焦耳热除用于水分汽化外,还可提高料液温度、改善温度极化、增加传质推动力;焦耳效应同时对膜蒸馏过程传质系数产生影响,在进料温度为50~80℃时,受努森扩散和分子扩散影响,电流为1A时传质系数值将减小,电流为3A和5A时传质系数值将增大;膜蒸馏过程引入焦耳效应不会产生氧化还原反应和额外膜结垢;在炭膜中引入电流不会破坏炭膜及其表面PDMS层的结构。本文研究内容丰富了膜蒸馏海水淡化过程的强化方法,也可为焦耳效应影响膜蒸馏过程的模拟研究及工业应用提供依据。     

基于MIC筛选规则和BP神经网络的变换装置建模及产品预测

在石化企业数字工厂建设中,装置的数字智能化建设十分重要。本文针对某石化企业变换装置数字化建设的需要,结合装置特点,建立了基于最大信息系数方法（MIC）的装置实时数据筛选规则和基于BP神经网络的装置产品质量预测模型。结果表明,利用实时数据筛选规则对采集到的44天共1041组装置实际运行数据进行分析,将161个变量参数删减到23个变量参数,有效降低了数据的维度,数据简化率达到85.63%;进一步采用Levenberg-Marquardt方法,用3层隐含层的网络结构建立装置的产品质量预测模型,模拟得到的装置出口变换气CO摩尔含量值与实际生产偏差很小（平均偏差1.193%）,说明本文所建模型可以很好地预测装置产品组成。以上建立的模型可为装置生产优化提供支撑,并可集成到工厂信息物理系统（CPS）中,支撑装置数字化和智能化建设需要。本文所提出的建模方法同样可用于其他类似装置的建模参考。     

化工高校提高人才素质培养途径与方法的研究

在过去的几年中,大连理工大学不断加大本科教学改革力度,构建大类专业,拓宽口径以解决专业划分过细的问题.同时,加强了基础课的地位,大力开展复合型人才培养模式的探讨,取得了一些经验.     

炭膜基亲水性无机微滤动态膜的制备研究

以水包油型油水乳化液分离为背景,以多孔管状炭膜为载体,以高岭土、ZrO2和Al2O3三种微米级无机颗粒为涂膜材料,对亲水性无机动态膜的制备进行初步的实验研究。实验采用错流操作方式在膜管内表面涂覆动态膜,考察涂膜过程中渗透通量随时间的变化,研究涂膜颗粒种类、载体平均孔径、制备操作压力、错流速度、涂膜液温度及涂膜液中阳离子浓度对动态膜结构及制备过程渗透通量的影响。实验结果表明,高岭土和ZrO2微米级颗粒是较适宜的炭膜基动态膜涂膜材料,且两种动态膜的渗透通量均随载体平均孔径的增大而增大、随操作压力和涂膜液温度的提高而提高;对高岭土动态膜的研究发现,其渗透通量随错流速度的增大而提高;对ZrO2动态膜的研究发现,其渗透通量随涂膜液中阳离子浓度的增大先减小后增大。     

构建适合工程教育实践的化工认识实习新模式

高等工程教育的核心是培养学生的工程实践能力。化工认识实习在培养理工融合的卓越工程人才体系中起着承上启下的作用。大连理工大学按照工程教育理念,构建了认识实习的工程实践教学模式,主张仿真实践做中学,单元设备模型可视化感知工艺过程内涵,认识实习配套讲义促进理论升华,校外实践基地产学研示范树立专业认同,以及多元考核强化外部监管等培养学生工程实践能力的有效措施,提高了认识实习对学生工程能力的培养。     

化工过程与设备课程设计的实践

我院将化工基础课程群中的化工原理课程设计和化工设备机械基础课程设计整合成化工过程与设备课程设计,先进行化工工艺部分的设计,再进行化工机械设备的设计计算,整合整个设计过程协调、统一,强调设计的过程综合思想.经过两届学生的实践检验,整合取得了良好的效果.     

生物柴油合成用木质素固体酸催化剂的制备

采用炭化磺化法,以天然生物质木粉为原料制备了生物质炭基固体酸催化剂,研究了不同树种的生物质木粉对炭基固体酸催化剂的催化酯化性能的影响.比较了4种不同原料制备的炭基同体酸催化剂的催化性能,并进行了表征.结果表明,与其他炭基固体酸催化剂相比,以生物质木粉为原料制备的炭基固体酸催化剂表现出了较高的催化酯化性能.     

基于混合建模的变换反应器产品预测与优化

石化行业智能化建设是“中国制造2025”的重要内容,加强信息物理系统（CPS）建设是实现石化行业智能化的重要保障。本文基于某炼化企业CPS建设需要,以变换装置建模为重点,采用混合建模方法进行模型的研发。通过Aspen plus模拟生产流程并进行灵敏度分析,模拟产生系列运行数据;利用混合建模方法对训练组数据进行挖掘,估算了反应器R2204的动力学参数,建立了混合模型,并采用预测组数据进行验证。结果表明,通过该方法所得模型在预测反应器出口最关键组分CO组成时相对偏差较小（25组数据平均偏差为2.78%,最大一组数据偏差不超过10%）,证明模型可靠;基于此模型,对反应器进口流股S2220的温度和H₂O/CO摩尔比值进行了模拟优化,结果表明进料温度为201℃、H₂O/CO摩尔比值为51.35时,反应器出口CO的干基物质的量分数最小为0.406%,满足技术生产指标。本文采用混合建模方法建立的模型不仅可以准确地预测反应器的产品CO组成,还可以集成到工厂CPS系统中,为后续的决策优化提供依据。     

炭分子筛膜气体分离传递机理研究的新进展

炭分子筛膜由于其本身具备的独特优势以及其在气体分离方面的应用潜力,已引起了世人的关注.但对炭分子筛膜分离机理特别是传递过程机理研究的不足限制了其发展.本文介绍炭分子筛膜气体分离机理特别是传递过程机理研究的最新进展,包括针对制备方法不同所建立的气体传递机理模型,如Maxwell模型和Bruggeman模型;详细介绍了两种孔结构模型平行阻力模型和阻力串联模型.在此基础上,分析了各模型中存在的问题和不足,认为需要对炭分子筛膜进行进一步的完善并建立合理的传递机理模型,才能推动炭分子筛膜用于气体分离的进程.