具有预凝功能的新型热源塔运行性能的实验研究

为解决现有开式热源塔冬季运行时塔内溶液吸湿量大而影响系统运行安全的缺陷,本文设计了一种具有预凝功能的新型热源塔结构,分析了新型塔的运行过程,并对比研究了新型塔和普通塔在不同进口溶液温度、空气流量和溶液流量下的运行性能。实验结果表明,新型塔具有更强的换热性能和更低的溶液吸湿性。进口溶液温度由1℃上升到3℃时,新型塔的换热量相比于普通塔增加了0.62~0.24 k W,溶液吸湿量平均减少了0.13 g/s;空气流量由1.41 kg/s升高到2.17 kg/s,新型塔的换热量相比于普通塔增加了0.79~0.84 k W,溶液再生量平均增加了0.1 g/s;溶液流量由0.36 kg/s升高到0.68 kg/s,新型塔的换热量相比于普通塔增加了0.57~0.63 k W,溶液吸湿量平均减少了0.11 g/s。     

罐装油品储运过程蒸发损失计算与控制

罐装油品在装油、卸油及运输过程中都会有油品的蒸发损失,油品的损耗主要分为油品气化、气相传质及油气混合排逸等三部分。控制罐装油品油气蒸发损失主要是从装油、运输、卸油三个过程中采取措施,油罐车装油采取从罐车底部装油方式;运输过程中安装油气回收装置可控制油气蒸发;采用浸没式卸油可以有效地降低油罐车卸油带来的油气蒸发。     

超声空化场加药静态混合器的工艺及结构的探究

本文研究了一种超声空化场加药静态混合器的混合工艺及结构,实现了宏观强力混合与微观超声强力空化场传质混合的结构设计。实现了三种流型、三次强力高效混合过程。整个设备无动力配置、免维护、可任意串联或者并联装配组合,从而满足生产过程中生产量对设备能力的需求,达到100%的生产混合要求。     

湍球塔气液相界面结构及传质面积

湍球塔因其防堵塞、强湍动、传质面积大等特点,可作为烟气氨法脱碳后用磷石膏浆料净化尾气微量氨的气液传质设备。本文基于湍球塔液滴团聚分散理论研究了液滴和液膜形成的气液相界面结构,并得到气液传质面积的数学模型。在磷石膏浆料吸收氨法脱碳尾气微量氨的湍球塔实验装置中,在气体Re_g157~475、液气比1~6范围内进行实验研究,从实验数据回归得到的气液传质面积与理论计算值吻合。结果表明,湍球塔气液传质面积以团聚分散的液滴为主,湍球表面积占比不足25%。     

影响原地爆破浸出效果的爆堆质量特征及其控制

根据原地爆破浸出工艺特点和硬岩浸出的扩散传质机制，对影响浸出效果的矿石块度、裂隙发育程度(矿石孔隙度)、矿堆孔隙度和矿堆渗透性能等爆破筑堆质量特征作了分析和讨论，确定了筑堆质量要求，并据此提出了质量控制的技术措施。     

电场强化液—液萃取

电场强化液－液萃取是世界近年来研究和开发的热点，在萃取设备能量转化模式上提出电能不经机械能直接转化为液－液分散能的新概念。对于湿法冶金溶剂萃取过程，如铜或稀土等的分离可望在提高设备效率，降低溶剂装量，减少相夹带等关键技术方面取得突破性进展。讨论电场强化液－液萃取的进展和工业应用前景。对于电场强化液－液相分离、诱发液－液分散、电流体力学现象和强化传质、乳化液膜萃取过程电场破乳和电场萃取设备原型等近年来研究的发展趋向和关键技术作了评论。     

合成气生物发酵法制乙醇的研究进展

采用合成气生物发酵法制乙醇具有反应条件温和、产物选择性高、原料来源广泛、低碳可持续发展等优势,是一种具有前景的可再生能源新型生产工艺。文章综述了合成气发酵法制乙醇的微生物种类及对应的适宜操作条件,分析了合成气发酵法制乙醇的Wood-Ljungdahl代谢途径;总结了合成气的广泛来源;分析讨论了过程工艺参数如合成气组成及压力、pH、温度、培养基组分、气液传质对合成气发酵的影响;指出合成气发酵法制乙醇面临的底物传质性能差、乙醇收率低等关键问题,比较了典型反应器在传质方面的差异,归纳了传质强化方法;总结了合成气发酵法制乙醇的工业化进展, 并提出了未来的发展方向。     

摇床T25细胞培养瓶流体力学与传质特性研究

细胞培养技术是生物医药产业的支柱,以实现微小体积内的高密度、高通量细胞培养为目的,系统地研究了常用于单层静态培养的T25方瓶置于翘板摇床上在不同操作条件下的流体力学特性和传质性能。结果表明,振荡可以显著提高方瓶的传质速率并降低混合时间,使高密度培养成为可能,但瓶盖上的空气滤膜在高转速时成为传质速率的限制因素;培养瓶对称轴与摇床旋转轴平行时,其相对位置对混合和传质无明显影响,但当二者成45°角时,相同转速下混合时间显著缩短;使用自定义函数实现了基于动态网格的CFD模拟,对不同转速下方瓶内剪切应力和能量耗散在时间与空间上分布进行了分析,为基于T25培养瓶开发一次性高通量微型反应器提供了数据支持和理论基础。     

煤地下气化低效的化学反应工程根源：滞留层及通道中的传质与反应

煤地下气化技术历经国内外一百多年的实验室研究和大量现场试验仍然存在产率低等关键问题。虽然一些文献认为该技术是未来煤炭利用技术的发展方向,但其至今仍未实现工业应用的现象说明其本身存在尚未被充分关注的关键科学（卡脖子）问题。本文从化学反应工程基本原理出发分析该技术涉及的关键传质与反应过程,并与现代大型地上煤气化技术对比,探讨其工业应用技术挑战的科学根源。     

三维菱形结构微通道内气液传质与强化

研究了具有三维交错菱形结构的微通道对离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim][BF₄])水溶液吸收CO₂过程的传质增强作用。实验主要聚焦于弹状流和破碎弹状流。考察了弹状流型下气液流量、离子液体浓度对体积传质系数k_La、增强因子E、CO₂吸收率X及压力降ΔP的影响。结果表明,较之于直通道,三维菱形通道可以显著提高体积传质系数和CO₂吸收率,其增强因子可达2.1,压力降仅增加 0.9 kPa。提出了一个新的体积传质系数k_La预测式,预测效果良好。采用VOF法模拟了微通道内气液两相流动过程,获得了连续相的速度矢量场。三维菱形通道能诱导涡流,强化传质过程。