超声技术在水处理应用中的研究进展

阐述了声场参数、介质参数、反应器的几何形状以及换能器参数诸多因素对声化学产额的影响，介绍了目前常用的几种用于水处理的声化学反应器以及超声技术在水处理中的研究现状，最后提出了发展方向。     

多级床层反应器通用动态模型的研究

提出了一种新的化学反应器分类概念, 即把固定床反应器、管式反应器、塔式反应器和移动床反应器归成一类反应器--多级床层反应器.还提出了反应器通用模型的思想, 实施并开发了此类反应器的通用一维动态模型.此模型可作为流程模拟平台的一个通用模块来方便地使用.     

化工专业实验中常用反应器的类型及应用

化学反应具有复杂性和多样性,如反应物料相态的不同,反应压力、反应温度、是否使用催化剂等反应条件的差异导致化学反应器的种类很多,根据不同的分类方法可以将反应器分为多种类型。阐述了在"化学工程与工艺"专业实验中常用的反应器,包括管式微分反应器、无梯度釜式微分反应器、管式积分反应器和搅拌釜式反应器。重点介绍了这四种类型反应器的特点,并结合具体专业实验内容进一步说明各反应器的应用过程。     

多级床层反应器通用动态模型研究

提出了一种新的化学反应器分类概念,即把固定床反应器、管式反应器、塔式反应器和移动床反应器归成一类反应器－－多级床层反应器。还提出了反应器通用模型的思想,实施并开发了此类反应器的通用一维动态模型。此模型可作为流程模拟平台的一个通用模块来方便地使用。     

气液固三相放电反应器中等离子体化学过程增强

采用动态快速扫描UV-V is吸收光谱,研究了双向窄脉冲电源引发的等离子体化学反应器中,固体填料对气、液、固三相放电脱除废水中靛蓝二磺酸钠(ind igo carm ine,IDS)的影响.实验结果表明:固体填料的填充对气液两相放电反应器中的等离子体化学过程具有明显的增强作用;增强的程度由填料的特性决定,相同条件下,填充介质球填料时的处理效果好于填充导体填料时的,而且玻璃球介质填料又优于陶瓷填料;填充介质球的等离子体反应器中IDS的脱色为一级反应.     

用图算法进行基本反应器的设计

基本反应器的设计计算,是化学反应工程的最基础的内容之一,但它又比较繁琐,涉及的公式很多。这里介绍一种算图,用图算法来代替复杂的计算。 (一)基本公式 基本反应器,一般指的是理想活塞式反应器,间歇反应釜,全混式反应器及多釜串联反应器。它们是进行均相反应的四种理想反应器。 反应器的设计,实际上是将反应物料的流况,扩散特性与化学反应本身的动力学规律结合起来,进行反应器有关参数的计算,如反应器的选型,反应物转化率X_A的预测,反应器处理能力v的计算,反应器有效容积V_R的估算等等,对于不同的化学反应及不同的化学反应器,它们都有不同的计算公式。     

声化学反应器中声场非线性研究

推导了利用声压基频和二次谐频分量计算溶液中声场非线性参量的公式,并利用该公式计算了不同功率下侧壁黏结换能器水槽式声化学反应器中亚甲基蓝水溶液的声场非线性参量.结果表明,反应器中亚甲基蓝水溶液的声场非线性明显,低功率下非线性参量测量结果接近标准值,随激励功率增加导致声空化效应增强,非线性参量也随之而增大.     

一种连续产生次氯酸钠的管状电化学反应杀菌器

介绍了一种中试规模的用于原位清洗（CIP）或原位灭菌（SIP）的次氯酸钠连续发生器,其电解槽采用带尼龙隔膜的管式电化学反应器结构,并在钛阳极管的表面采用稀土金属氧化物二氧化钌（RuO2）作为电化学反应的活性催化涂层,文中从反应工程的角度分析了该发生器的性能,试验结果表明,该反应器的电流效率在82％以上,微生物学研究表明,有效氯含量范围内的消毒水可有效杀灭大部分食品工业设备表面所发现的微生物。     

柱坐标下多孔介质反应体系传递过程的研究

多孔介质反应器内流体同固体骨架间的化学反应和流体的传输过程同时进行,并相互影响·采用Ergun-Forchheimer-Brinkman方程描述多孔介质中的流体流动,建立了柱坐标下多孔介质反应体系内对流-扩散-非线性反应数学模型·运用交替方向隐式(ADI)方法对模型离散求解·以固定床中铁矿石的间接还原反应为例,计算了不同条件下床层内反应气体浓度场和固体转化率分布·结果表明,增大入口渗流速度将使得反应气体浓度场升高,发生化学反应的区域加深,固体物料转化率增大·在反应器入口端附近,颗粒半径越小,固体转化率越高,但随反应区域的逐渐深化,固体转化率分布则呈相反变化的趋势·     

金属罐形容器罐底声发射信号的检测研究

基于小波包分析和神经网络的声发射信号缺陷检测方法,提出采用区间小波包分解与能量距相结合作为声发射信号的特征向量,取代了传统的“小波包-能量“特征提取方法,并以金属罐形容器罐底缺陷诊断为例验证了该方法的有效性.结果表明,基于区间小波包能量距的神经网络特征提取方法更好地利用了缺陷信号的主要频带和小波包分析的时频信息,与传统方法相比,能大大简化检测系统的复杂度,提高容器的检测识别率.     

变容循环反应器体积的精确计算

循环反应器具有便于控制反应物浓度、最终转化率和目的产物收率等优点而被广泛应用。变容循环操作过程较为复杂 ,影响反应器体积大小的因素较多 ,迄今仍采用近似方法计算反应器体积。文章给出了等温变容循环反应器体积的精确计算方法 ,适用于任意膨胀率、任意循环比和任一级反应动力学系统。     

核供热反应堆热电联产实验研究

核供热反应堆热电联产研究是低温堆综合利用开发研究的一个重要方面。为了探索商用供热堆进行热电联产、扩大低温堆的应用领域，提高其年运行因子改善供热堆的经济性，利用５ＭＷ核供热堆（ＮＨＲ－５）为热源，通过其二回路上特殊设计的低压蒸发器和低压两相透平发电机实现核热－电力转换。用冷凝器二次侧的循环冷却水向热网用户供热，实现核供热反应堆的热电联产。结果表明，一体化自然循环式供热堆用于热电联产在技术上是可行的，整套系统表现出极好的运行性能和安全性能。     

平板式反应器的数值模拟

连续操作条件下运行的板式反应器已成为取代间歇式反应器的一个较好的选择,它主要从事精细化工品和药品的生产。利用专业的多物理场耦合软件COSMOL Multiphysics对平板式反应器内的不可压缩流场进行了数值模拟,得到了反应器中的流体的浓度场﹑速度场及温度场分布。结果表明平板式反应器较之普通的管壳式反应器它允许高效率的反应物的温度控制,以此为据为其后期的工业开发提供了理论依据。     

解吸用声化学反应器的设计与标定

针对溶液中气体解吸的使用特点,自行设计了一套频率、功率、温度、溶液高度等可控的声化学反应器.采用量热法作为检测手段标定声化学反应器超声功率,研究柠檬酸溶液高度、温度和溶液浓度对实际分散在溶液中的超声功率的影响.结果表明,分散在柠檬酸溶液中的超声功率在液位为8 cm时最大;柠檬酸溶液初始温度升高,分散在溶液中的超声功率直线下降;柠檬酸溶液浓度对分散在溶液中的超声功率影响较小.应用所设计的声化学反应器可大大提高柠檬酸盐溶液中二氧化硫的解吸率,5 h时,超声辐射的解吸率要比无超声时高25%.     

工业乙苯脱氢反应器的催化剂活性估计

本文针对某化工厂的工业乙苯脱氢反应器,研究了催化剂的失活规律,提出由反应器的温度分布估计催化剂活性的自适应卡尔曼滤波方法。仿真结果表明,此方法对于实际应用是有效的。     

氯化钛白氧化反应器壁结疤机理

利用预燃烧直管反应器,研究氯化钛白氧化反应器内的结疤机理。氧化反应器内结疤支要起因子氧化过程生成的超细TiO2颗粒在反应器壁的沉积和烧结,反应器壁面温度越高结疤速率越快。当反应器壁面温度较低时,靠近壁面为ＴiO2颗粒堆结层,而告气体相主体的疤层发生了部分烧结。反应温度升高、反应物浓度增大时,结疤速度增大;壁面状态对结疤速率影响不大。     

基于MCNP的超临界水堆堆芯建模及中子通量计算

 超临界水堆是国际第Ⅳ代核能系统论坛推荐的6种第Ⅳ代核电反应堆堆型之一,与现有的轻水堆相比,具有热效率高、系统结构简单、造价低等优点。本文建立了MCNP程序下的超临界水堆堆芯物理计算模型,解决了燃料组件几何结构过于复杂精细难以建模的技术难题,考虑了堆芯轴向冷却剂密度的不均匀分布;以超临界水堆堆芯模型为基础,计算了堆芯径向中子通量密度分布,提出了展平堆芯功率分布的设计方案;计算了堆芯轴向中子通量密度分布,讨论了控制棒不同作用方式对轴向中子通量密度峰的偏移影响,确定了超临界水堆控制棒应采用由下向上插入的方式。研究结果为超临界水堆的设计制造、安全分析提供了重要参考依据,为超临界水堆未来的设计和发展奠定了基础。     

高温气冷堆超临界蒸汽动力循环电站研究

模块化高温气冷核反应堆是一种安全性好、可用于高效发电和提供高温工艺用热的先进核反应堆,是国际核能领域第4代核能系统中6种备选堆型之一。将模块化高温气冷堆技术与目前已经成熟的超临界蒸汽动力循环技术耦合,发电效率将达到45%以上,比目前在役的压水堆核电站效率(33%左右)高出30%以上。我国已经掌握了模块化高温气冷堆技术;通过引进、消化、吸收,也已经掌握了超临界蒸汽动力循环技术;具备条件研究建造高温气冷堆超临界蒸汽动力循环电站,使其成为世界上最早实现的超临界核电站。     

基于Aspen Plus的化学链制氧系统模拟分析

在热量分析和压力分析基础上设计了化学链制氧流程,采用流程模拟软件Aspen Plus进行模拟,分析了反应温度,压强对系统能耗的影响并对制氧流程进行优化.结果表明:常压运行时,随着制氧反应温度升高,能耗降低;随着氧化反应温度升高,能耗升高;两个反应器温差越小,能耗越低.负压运行时,随着制氧反应器压强的降低,能耗降低;正压运行时,随着氧化反应器压强的增加,系统能耗呈先降低后升高的趋势.依据上述研究结果,得到了制氧反应器负压运行、氧化反应器正压运行系统的优化操作参数.