气体吸收过程中孔隙率影响的研究

通过非稳态气体吸收实验,在液相不流动的情况下,考察了孔隙率对传质性能的影响,实验表明在一定的孔隙率范围内,对于不同膜孔径和不同的吸收液,孔隙率的影响并不相同.为了清楚的解释这一现象,文中建立了微孔分子扩散的气体吸收传质模型,从理论上解释了孔隙率对传质性能有无影响和如何影响的问题.     

TiO_2粒子对膜吸收过程中近膜壁面处溶质传质行为的影响

采用纯CO2-去离子水为实验体系,在板式膜器中研究了孔隙率对膜吸收过程传质效果的影响,并考察了吸收剂搅拌与否对传质性能的影响。结果表明,吸收剂静止时,孔隙率对传质效果影响很小。当吸收剂处于搅拌状态时,传质得到强化,但由于膜壁面处溶质浓度分布情况不同使得传质效果随孔隙率的增加而增大。为改变近膜壁面处溶质浓度的分布情况,利用固体粒子将动量引入液相边界层内,使膜壁面处溶质浓度分布趋于均匀。固相粒子的加入减小了不同孔隙率膜之间的传质效果差异,同时还强化了传质,传质效果提高40%以上,且孔隙率越小强化效果越大。此外,随固含率的增加,强化效果增强,固含率的继续增大,强化效果的增强变得平缓。随着搅拌转速的增加,强化效果减弱。     

吸收过程中界面湍动对传质的影响

传质过程中的界面湍动现象广泛存在,宏观上表现为传质阻力下降,传质速率增加.本文以甲醇、乙醇等有机溶剂吸收二氧化碳的物理吸收过程为研究对象,建立了一套带有激光纹影仪与计算机实时图象采集系统的传质实验装置,研究了相界面湍动对传质速率的影响,以及液膜厚度变化对相界面湍动情况下传质速率的影响.定义了放大因子,利用放大因子定量说明界面湍动对传质速率的影响.实验发现界面湍动存在时,液相传质系数与理论值偏离,而且随传质推动力的增大,偏离增大;同样条件下,改变液膜厚度,传质速率可以成倍的增加.这说明吸收过程中界面湍动对传质的促进作用受多种因素的影响.     

溴化锂溶液降膜吸收过程实验研究

：对溴化锂溶液竖板降膜吸收器进行了传热传质实验研究,实验内容包括不同吸收压力、不同溶液流量、不同溶液进口温度及不同冷却条件对吸收过程传热传质的影响,这种响应关系反映了吸收器与这些关键因变因素之间的应变规律,     

膜萃取法在TNT废水处理中的应用

该文介绍了膜萃取技术处理TNT废水的方法。采用聚偏氟乙烯中空纤维膜器,以甲苯为萃取剂,对INT废水进行了萃取实验。结果表明,废水中INT的去除率可达到95％以上。通过与用煤油作为萃取剂用聚砜作为膜材料的萃取实验进行比较,说明聚偏氟乙烯膜器更为有效,工业化前景乐观。并对甲苯－TNT－水体系总传质系数及其影响因素的分析,得到了影响传质速率的主要因素。     

吸收器降膜和滴状吸收过程数值模拟分析

针对以溴化锂水溶液为工质的水平管吸收器，考虑润湿比、变膜厚和横向对流作用，建立了描述管表面的降膜流动和管间滴状吸收传热传质耦合过程的数学模型，采用涡量一流函数法进行数学模型求解。根据数值计算结果，分析了溶液温度、浓度和吸收速率沿管排不同位置和水平管管问的变化，以及溶液喷淋密度和进口浓度对吸收器整体传热传质性能的影响。结果表明，提高喷淋密度可以改善吸收器传热性能，提高溶液进口浓度可改善传质性能，滴状吸收过程约占总吸收量的20％。与实验数据的对比说明建立的数学模型是合理的。     

水平管降膜换热器性能规律研究进展

水平管降膜换热器具有热质传递效率高、阻力小、结构简单等优点，被广泛应用于化工等传统领域及能源利用的节能减排领域。降膜换热器内部发生复杂的流动及传热传质相互耦合过程。介绍了实验及模拟研究手段的进展，综述了不同操作参数（气体温度、流向及流量，溶液流量、温度及浓度，内部媒介流量及温度等）与结构参数（管径、管间距等）对水平管降膜管间流型、液膜厚度与润湿性等流动特性的影响规律，以及对蒸发传热特性、吸收传热传质特性等换热器性能的影响规律，包括整体性能和局部微细特征，为水平管降膜换热器的性能优化提供理论支撑。指出在不同气流特征以及多因素相互作用下多维度的局部流动与传热传质性能的耦合影响规律以及强化换热手段会是水平管降膜换热器未来研究的重点方向。     

并流降膜塔内CO2在MEA中吸收的传递参数

实验研究了并流降膜塔内稀ＣＯ２ 在ＭＥＡ 水溶液中吸收的传递规律和参数－ 实验中气、液相连续流动, 吸收液不添加表面活性剂－ 经实验得到主要传质参数及气相传质系数的无因次式－ 在基于双膜理论的数学模型中引入新增强因子α, 以表征气、液相流动接触或和液膜内的反应对吸收液侧过程的影响－ 结果表明, α值约为３     

中空纤维多孔膜基气体吸收传质性能研究

气相传质阻力是中空纤维多孔膜基气体化学吸收过程中的主要传质阻力。文中采用聚丙烯中空纤维膜组件、CO₂-空气-水和CO₂-空气-NaOH水溶液两种体系对膜基气体吸收过程的传质性能进行了研究。测定了不同气速和液速条件下的总传质系数。根据气液反应理论对实验结果进行分析,由实验和理论计算获得了气相分传质系数。通过进一步的拟合计算获得中空纤维多孔膜管内气相传质数学关联式Sh =0.0038Re^0.44Sc^0.33_.用此关联式计算得到的总传质系数与实验测得的结果进行了比较,一致性良好.     

管内垂直降膜绝热吸收评估方法与实验分析

构建了氨水降膜吸收实验设备,研究垂直管内降膜绝热吸收性能.通过套管换热器调节稀溶液入口过冷度,给予溶液吸收潜力,进行变工况降膜吸收实验.基于传质微分方程推导一种新的舍伍德数计算方法,用于传质性能评估.实验表明,传质速率以及舍伍德数随着雷诺数的增大而增大.增加吸收压力,稀溶液入口过冷度均能强化传质效果.具有过冷度的耦合传热传质过程传质速率及舍伍德数大于单独的过冷绝热吸收或者耦合传热传质吸收.利用实验结果拟合绝热吸收传质舍伍德数方程,可应用于传热传质分离的降膜吸收器热设计.
     

对NaOH/尿素法制备纤维素膜的孔结构的控制

为达到采用环境友好的工艺制备孔结构可控的纤维素膜的目的,以wNaOH=6%和w尿素=4%的水溶液为纤维素溶剂,采用浸渍沉淀相分离法制备了纤维素膜,考察了纤维素浓度、凝固浴种类、不溶性致孔剂添加量对纤维素膜微观形貌、平均孔径和孔隙率的影响规律。结果表明:使用wHCl=3%的水溶液做凝固浴,通过向制膜液中添加微量ZnO粉体,可制得孔隙率0.90左右、平均孔径成倍可调的纤维素膜。使用醇类做凝固浴可显著降低纤维素膜的孔隙率。上述因子的组合为制备具有灵活的孔隙率和平均孔径的纤维素膜提供了可能。     

对NaOH/尿素法制备纤维素膜的孔结构的控制

为达到采用环境友好的工艺制备孔结构可控的纤维素膜的目的,以wNaOH=6%和w尿素=4%的水溶液为纤维素溶剂,采用浸渍沉淀相分离法制备了纤维素膜,考察了纤维素浓度、凝固浴种类、不溶性致孔剂添加量对纤维素膜微观形貌、平均孔径和孔隙率的影响规律。结果表明,使用wHCl=3%的水溶液做凝固浴,通过向制膜液中添加微量ZnO粉体,可制得孔隙率0.90左右、平均孔径成倍可调的纤维素膜。使用醇类做凝固浴可显著降低纤维素膜的孔隙率。上述因子的组合为制备具有灵活的孔隙率和平均孔径的纤维素膜提供了可能。     

电泳沉积法制备氧化铝陶瓷膜的研究

以工业级陶瓷片为支撑体,氧化铝溶胶为电泳液,采用电泳沉积的方法制备了氧化铝陶瓷膜。当在30 V的电压条件下电泳3 min,经沉积-干燥-烧结工艺,反复进行3次后,即可得到氧化铝纳滤膜。采用SEM和液-液排除法等手段对纳滤膜进行表征,结果表明,膜厚在50 μm左右,孔隙率为31.51%,平均孔径为3.1 nm,孔径分布为2.88～5.76 nm。性能测试表明,氧化铝纳滤膜对无机污染物和有机污染物均有强的截留作用,且性能较稳定。     

多孔铝的声学性能

采用负压渗流法制备了多孔铝,利用驻波管法测量了它在空气中声吸收系数,并考查了多孔铝的孔结构对吸声性能的影响,分析了吸声机理,研究了现多孔铝捐声系数随孔径的减小和试样厚度的增加而增大,当孔隙率达到某一临界值时,可获得最佳吸声效果。     

基于ROOT的核孔膜生产可视化分析平台

利用核反应堆产生的裂变重离子碎片辐照固体薄膜,是生产核孔膜的主要方式之一。为优化反应堆核孔膜生产工艺参数,应用Geant4模拟计算了热中子辐照铀靶的出射裂变碎片数据,并基于ROOT搭建了核孔膜生产可视化分析平台。平台基于裂变碎片数据开展核孔膜生产过程模拟及分析,并将分析结果可视化展示。平台可分析计算膜厚度、孔隙率、连孔率等关键产品参数,从理论上指导准直角度、入射粒子密度等生产工艺参数。该平台可作为反应堆核孔膜生产中优化工艺参数的辅助工具。     

致密砂岩气藏储层微观孔隙结构特征及其对产能的影响

致密砂岩气藏复杂的微观孔隙结构是影响储层储渗能力及其产能的本质因素,本文通过铸体薄片观察结合压汞曲线形态及特征参数对苏里格西部苏48区盒8、山1段孔隙结构特性及其影响要素进行了研究。结果显示,孔隙组合类型分为3种：Ⅰ类：溶孔-粒间孔型、Ⅱ类：晶间孔-溶孔型、Ⅲ类：微孔型。其中,Ⅰ类孔隙结构物性好,储集渗透能力强,孔隙度高于10%;Ⅱ类孔隙结构物性较差,孔喉半径分布集中范围较窄;Ⅲ类构成的储层物性较差,该类孔隙结构储层的气、水的渗流阻力较大,通常不构成有效储层。分析实验结果后认为,孔隙结构特征的主要影响因素为埋深与成岩作用。随埋深增加,压实作用增强,在强压实作用下颗粒间接触关系逐渐呈紧密接触,孔喉缩小、排驱压力增加。交代作用、溶蚀溶解等成岩作用对储层的物性有建设作用。碎屑组成以及填隙物含量差异导致孔隙类型发育的不同,从而影响储集性能,最终引起产量变化。高孔渗段产气量较高,低孔渗井段受毛细管阻力影响,气驱水不彻底从而气水同产。     

基于图像处理的矿石颗粒三维微观孔隙结构演化

采用高精度显微CT技术及三维图像分析方法研究氧化铜矿石颗粒在酸浸前后内部微观孔隙结构特征及其演变,考察孔隙率、孔隙尺寸分布、孔隙连通度、孔隙分维等参数的变化规律。结果表明：酸浸后矿石颗粒的孔隙率明显增加,孔隙尺寸分布范围更广,出现一定比例的大孔隙,平均孔隙直径增加2~3倍;孔隙连通度在酸浸前基本为零,酸浸后明显增加,并在各方向上呈现空间变异性;孔隙分维数在浸出结束后也有所增大,且在一定范围内与孔隙率及平均孔隙直径呈指数增长关系。借助三维图像分析可实现矿石浸出过程中内部微观孔隙结构的定量描述,从而揭示矿石颗粒孔隙结构的演化规律。     

姬塬地区长8油层组储层特征分析

长8油层储层物性受粘土矿物胶结物控制,储层沉积作用和沉积后期所经历的成岩变化,决定储层的现今面貌。通过铸体薄片、扫描电镜等方法对储层基本特征和成岩作用及沉积作用进行分析,在整体低渗的背景下,部分位于相对渗透率较高区域的油井有较高的产量,理清研究区长8储层富集规律,对地区内岩石孔隙度下降因素进行剖析。姬塬地区有利储层多发育水下分流河道和河口坝沉积,特别是砂体中心部位储层物性是最好,长8油层组的储集性能和渗流性能好,即粒间孔型、粒间孔+溶孔型和溶孔+粒间孔型。溶孔型、粒间孔+微孔型两种孔隙组合类型的渗流性能较差。微孔型和溶孔+微孔型两种孔隙组合类型的储集空间主要由半径极小的微孔构成,连通性较差,其孔隙内表面积和渗流阻力,储集性能和渗流性能较差。     

气体薄层电极用于气体扩散膜疏水孔率的测定

将新型气体薄层电极技术应用于气体扩散膜疏水孔体积及孔率的测定,采用循环伏安法,对位于疏水孔内的氧气进行耗尽式电化学还原反应,其所消耗的电量用于对膜疏水孔体积及孔率的测定,对自催化膜和非催化膜检测结果的分析表明,本方法与称重法结果一致,但检测更加方便且无破坏性,同时对长期浸泡于碱性溶液中的气体扩散膜的疏水性能,以及孔率的温度系数进行了测定。     

Cryogenic induced phase separation of chitosan solution

The chitosan porous membrane was prepared by extending the principle of thermally induced phase separation (TIPS) for the polymer-diluent system to the polymer solution at arnbient temperature to carry out the cryogenic induced phase separation (CIPS). The porous membrane obtained was characterized by scanning electron microscopy (SEM) and gas permeability. It was found that a specific lacy pore structure morphology corresponding to the TIPS’ solicd-liquid phase separation was formed in the demixing process and the porosity could be more than 70%. The research of demixing mechanism and membrane-formation process showed that the membrane was stacked through porous lamella. The porosity of membrane increases and the pore diameter decreases with increasing solidtfying temperature. Both the porosity and pore diameter decrease with the chitosan concentration increase.