磷石膏、NH3联合矿化天然气净化厂尾气中CO2的流程模拟

针对CCUS新工艺——磷石膏、NH3联合矿化天然气净化厂排放尾气中CO2,应用流程模拟方法,在物性估算、模型建立的基础上,对磷石膏矿化CO2反应的工艺条件进行了优化,提出反应温度为60℃、反应时间为100min的优化方案。对比优化后工艺条件与现有工艺条件的模拟结果可知,优化后尾气中CO2、NH3、磷石膏排放量比现有工艺排放量均减少3%以上。以降低工程能耗为优化目标,通过对全流程进行换热网络的设计,可使热公用工程能耗降低15%,冷公用工程能耗降低5.6%。     

非均匀降膜式气液交叉流除尘系统运行能耗数值分析

气液交叉流(GLCA)除尘系统通过分布板形成阵列液柱群以捕获工业尾气中的颗粒物,尾气颗粒脱除率随液柱群阵列单元排数的增加而增大,但系统运行能耗较高且主要集中于循环水耗.为降低循环液量及运行能耗,提出仅在对颗粒捕获起主要作用的迎风面布膜的非均匀降膜阵列以代替原液柱阵列.采用大涡模拟(LES)和离散相模型(DPM)分别对不...     

过程装备专业工程流体力学课程的地位与教学要求

本文针对过程装备的专业内涵和人才培养,阐述对工程流体力学课程地位与意义的认识,明确了本课程性质、教学任务、教学目的,最后就过程装备专业工程流体力学课程的教学内容与要求提出了建议,以推进课程教学水平的提高。     

自由降落液柱流的绝热蒸发

对自由降落液柱流在低压条件下的绝热蒸发过程进行了研究,建立了低压液柱气液界面蒸发模型,结合液柱自由降落绝热蒸发实验(温度20～55℃、蒸发压力2～15 kPa、Reynolds数1500～5000),得到了本研究体系蒸发传热准数方程。研究发现,过高的过热度（ΔT_sup>11℃）易产生雾沫夹带而降低气液分离效率,液柱长径比在43.5～87范围内可使蒸发效率达到63.2%2.5颗粒附面运动与吸收机理及模型计算方法,设计了以钻井废水吸收钻井柴油机尾气PM_2.5的液柱交叉流吸收现场试验装置。吸收器具有高温绝热蒸发与低温绝热冷凝两个操作空间,柴油机尾气通过绝热蒸发空间降温增湿,携带水蒸气到绝热冷凝空间通过扩散在液柱表面冷凝,形成热泳和扩散双重强化PM_2.5吸收分离机制。模型计算显示该机制下0.01～1.0 μm范围内颗粒粒径与分离效率关系不显著,设计工况下单液柱分离效率1.17%～1.36%。由200排三角形布置的液柱构成的吸收器总体分离效率90%～93%。该过程可同时蒸发废水461.2 kg·h^-1。但颗粒分离效率随蒸发负荷及液柱温度的上升而降低,温升10℃、单液柱分离效率降低60%。现场模型试验装置监测数据与本文模型计算总分离效率基本接近。     

横掠液柱流的微粒运动机理及PM2.5捕获(Ⅰ)附面运动轨迹与分离半径

提出了横掠液柱流的速度场和温度场推动PM_2.5微粒附面运动机理,建立了微粒附面运动微分方程和数值积分反演方法,计算粒子运动轨迹并预测可吸收的微粒运动最大分离半径。定义最大分离半径与液柱表面之间附面层的厚度为分离厚度,以气溶胶流体通过该区域的体积流量与横掠单液柱的总体积流量之比代表单液柱吸收效率;热泳推动力是强化吸收效率的主要因素。基于单液柱吸收效率,按串联模型导出规则排列的液柱群整体分离效率计算公式,依据液柱交叉流几何结构、流体流动和气液两相传热传质参数即可确定整体分离效率。对交叉流Reynolds数为170的实例计算显示,直径4 mm的单液柱吸收效率为1.18%,由195排液柱群组成的长度为1170 mm的分离通道整体分离效率达到90%。     

二次流对气液交叉流体系连续液柱表面传热过程的强化

本文采用计算流体力学（CFD）方法研究了气液交叉流体系重力作用下降液液柱群连续自由表面的蒸发过程。研究结果表明：低气体雷诺数下,液体流动引发气相形成二次流,产生层流涡使靠近气液相界面附近的气相发生湍动。强化传热传质过程,肋数随液速的增加而增大;取Res=166,当U11q=2m·S^-1时,肋数较静止壁面条件提高10％：而高气体雷诺数下（Res=500）,液柱流动引发气相二次流对传热传质过程影响不显著：模拟值与实验值吻合较好,其相对误差在±15％范围内。     

改良型平流式沉淀池流态的实验模拟

沉淀池流体流态对沉降效果有较大影响,通过相似定理制作沉淀池物理模型,以进水挡板位置高度和进水流量为考量因子,进行清水实验与活性污泥实验。结果表明,进水挡板位置高度过低时,停留时间较长,且人流区部分产生堆积现象,影响沉淀池去除效果,进水挡板位置高度过高时,挡板导流作用不明显,流态较差,沉淀池去除率较低。低流量时,人流区产生堆积现象,影响沉降效果,高流量时,产生沿挡板向上的上升流,部分悬浮物被带到清水区,降低沉淀池去除率。在设计进水流量1．39L／min下,清水实验进水挡板位置高度为60mm时流态最佳,污泥实验进水挡板位置高度为40mm时流态最佳。     

新型木质素季铵盐絮凝剂的合成与絮凝性能

以碱木质索和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,通过接枝共聚反应制备了新型阳离子木质素季铵盐絮凝剂(QL),并确定了最佳合成工艺条件,同时采用红外光谱对产物结构进行了表征.实验结果表明,QL对4种模拟染料废水的脱色率均达92%以上.通过比较QL与阴离子型木质索的絮凝效果以及对絮体微观形貌的表征,初步探讨了QL的絮凝机理.