甲基四氢苯酐合成工艺的研究

以气态混合C5和顺酐的甲基四氢苯酐溶液为原料合成甲基四氢苯酐,对间歇合成反应和连续合成反应进行研究。研究表明间歇反应中传质面积对反应的影响较大,连续反应时,进料比对顺酐转化率影响较明显,温度对两种反应的影响都不显著。     

搅拌槽内桨叶安装高度的数值模拟

采用CFD软件对搅拌槽内的气、液、固三相流动状态进行了数值模拟,桨型采用的是六直叶圆盘涡轮桨,具体从桨叶安装高度进行细致的数值分析,得出能够获得槽内良好固液悬浮性能下的最优化结构,并和标准搅拌槽进行对比,本研究为工业中搅拌槽的结构优化和放大提供了理论基础。     

气相扰动下高效萃取填料的开发及性能研究

针对气液液三相萃取,开发出一种新型高效开窗导流式规整填料,该填料片是在板波纹规整填料片的波峰、波谷处开设导流窗口,从而增加气相的流通空间和扰动频率,进而增加液滴的破碎-聚并频率。实验测定了新型填料的流体力学性能及传质性能。实验结果表明:随气相速度的增加,填料的液泛速度降低,传质单元高度先减小后增加。新型开窗导流式规整填料可有效提高分散相的滴膜交替流动频率,增加传质效果,在相同的操作条件下,新型规整填料的流体力学效果和传质效果较超级扁环填料平均提高11%和44.7%。     

低于液氮温度的泡沫塑料吸湿增重

为减少火箭上液氢/液氧燃料蒸发损失,要求绝热材料热导率小,附加质量轻,并有好的抗应力强度。泡沫塑料因其密度低、绝热性能及机械强度好等优点,是国内外最广泛使用的火箭上深低温系统绝热材料。但泡沫塑料长时间存在大温度梯度时,将强化吸湿增重,从而增加火箭起飞附加质量,也恶化绝热效果。因此,获得可靠的泡沫塑料吸湿增重数据对大推力火箭推力设计有重要意义。报告了用脉管制冷机冷却的泡沫塑料吸湿增值实验装置及实验结果。利用两台自行研制的GM型单级脉管制冷机提供冷量,样本一面被冷却到约45 K温度,同时另一面暴露在30℃恒温及95%的相对湿度环境。设计了一种波纹管结构来减少环境对真空低温系统的漏热。总共测试了4组8个样本,测试时间为7 h。测试结果与液氮温度的测试结果进行对比和分析,结果发现两者吸湿增重相同,即温度梯度降低引起的低温泵增强效应在该温区可忽略不计。同时发现样本搭接结构对吸湿增重没有影响。     

石灰石-石膏脱硫喷淋塔吸收区高度计算模型

从液滴受力分析入手,建立了喷淋塔的比表面积和传质速率方程,将吸收区划分为变速段与恒速段,推导了吸收区高度的计算模型,引用工业脱硫塔实际的工艺数据验证了模型的正确性,讨论了操作参数对吸收区高度的影响。结果表明,增加喷淋密度、提高吸收液pH值、减小液滴直径,均可降低吸收区高度;提高操作气速、增大烟气入口SO2浓度,吸收区高度增加;脱硫率随塔高而增加,但当脱硫率超过90%以后,增加塔高对脱硫率的影响不大。     

浓海水鼓泡过程中的气泡行为

鼓泡操作可强化浓海水蒸发过程,其气泡的大小及运动行为对浓海水蒸发过程有显著影响。实验通过搭建两种不同尺寸的鼓泡池,针对单鼓泡口、双鼓泡口及鼓泡阵列,在不同气量、鼓泡口深度与鼓泡口间距条件下,考察大气泡群与小气泡群在不同运动过程的行为。结果表明,在气体流量更低的情况下,液面上的小气泡群比大气泡群具有更高的表面覆盖度,更易于增加液相扰动,并能迸射出更多的小液滴,提出小气泡更适合于鼓泡浓缩晒盐过程。通过单因素实验优化后,小气泡群的覆盖率可以达到90%,蒸发速率可比传统滩晒过程增加1~1.5倍。优化后操作参数为:单鼓泡口气流量为0.4 L·min-1、鼓泡口深度为8 cm、鼓泡口间距为12 cm。     

质子交换膜燃料电池强化传质

传质问题制约着燃料电池性能的提高。通过理论分析、Fluent模拟,针对质子交换膜燃料电池流道中加凸台和电极扩散层开孔两种方法,分别研究其对强化电池内部传质的效果。结果表明,上述两种方式均能有效强化电池内部传质,提高电池性能。但是加凸台增加了风机的寄生功率,综合性能提升不显著。     

规整填料传质性能计算的研究进展

综述了规整填料传质性能的计算方法和模型,并对这些模型的理论基础和适用条件进行了分析和比较。归纳了近年来对于传统规整填料传质模型的修正和扩展,并对影响传质性能的有效比表面积的经验关联式进行了讨论,指出了规整填料传质性能研究方面进一步的探索方向和应改进的若干问题。     

T型微通道内吸收H_2S实验研究

在水力学直径为1.00 mm的方形T型微通道内,采用质量分数为40%的N-甲基二乙醇胺(MDEA)吸收含有体积分数为0.12%的H2S混合气体。实验发现,在微通道内可以获得很高的H2S脱除效率,在气液体积比为200∶1时,其脱除效率可以达到99.5%。在微通道内的H2S传质过程中,H2S传质的阻力主要集中在气侧,而且气侧体积传质系数随着气体和液体表观速率的增加而增加。提出了在过渡区的二相流型中,气侧体积传质系数的量纲一经验关联式,其计算值和实验值吻合得很好。通过比较发现,微通道比其他传统设备的气侧体积传质系数高出1—2个数量级。     

废旧电视机外壳热解过程阻燃剂的传质现象

采用红外光谱和气质联用分析了电视机外壳塑料成分,通过热解及热重分析实验研究了电视机外壳塑料中多溴二苯醚(PBDEs)阻燃剂脱除过程的质量传递,根据传质理论建立了一个理想的PBDEs脱除传质模型,并用本模型对实验数据进行分析。结果表明,电视机外壳塑料主要成分是渗杂了PBDEs阻燃剂的高抗冲聚苯乙烯(HIPS),PBDEs脱除传质模型反映了电子塑料阻燃剂脱除基本特征,阻燃剂脱除过程传质系数κ为11.5 g/(s.m2),电视机外壳塑料中阻燃剂质量分数为12.53%。