连续环状色谱床中的传质研究

本文提出了连续环状色谱床中的传递参数辨识方法、包括建立连续环状色谱轴向扩散系数的辨识模型，以惰性物作为示踪剂采用扰动－应答方法在环状色谱床中直接测定轴向扩散系数；考虑轴向扩散的作用，建立了线性吸附体系的吸附平衡常数及相间总传质系数的辨识模型，并采用扰动－应答技术进行了测定。考察了操作因素对轴向扩散系数及总传质系数的影响规律。结果表明，流体流速增加，轴向扩散系数增大，总传质系数也增大。     

膨胀床大颗粒、低密度吸附介质的膨胀特性研究

通过测定示踪剂在床体内停留时间的分布,考察流速、分流器对膨胀床大颗粒、低密度吸附介质膨胀特性的影响.研究结果表明对于大颗粒、低密度介质的膨胀特性可用Richardson-Zaki方程来描述;在较高开孔率(0.26)情况下,对于内径为26 mm的床体,较大孔径的分流器及较低的表观流速会增加其理论塔板数和降低轴向扩散系数.     

连续环状萃取色谱床的性能研究(Ⅱ)──考虑轴向扩散的传质数学模型

采用柠檬酸水溶液为进料液、去离子水为冲洗液，在连续环状萃取色谱床内实验测定了不同操作条件下的流出曲线。利用考虑轴向扩散影响的传质过程数学模型，通过直接拟合实验流出曲线的方法求解相间总传质系数等模型参数，讨论了该模型的可行性。文中还将采用的模型方法与Ｃａｒｔａ的模型方法进行了比较     

小颗粒吸附固定床中液体轴向扩散研究

测定了小颗粒固定床吸附器中的液体轴向扩散系数，提出轴向扩散系数与颗粒大小和流速的关联式，证明了有吸附存在时该关联式仍然适用．说明了小颗粒低流速时轴向扩散对传递过程的影响不可随意忽略，尤其在吸附作用较弱时     

小颗粒吸附固定床中液体铀向扩散研究

测定了小颗粒固定床吸附器中的液体轴向扩散系数，提出轴向扩散系数与颗粒大小和流速的关联式，证明了有吸附存在时该关联式仍然适用，说明了小颗粒低流速时轴向扩散对传递过程的影响不可随意略忽。尤其在吸附作用较弱时。     

小口径水力双循环双壁钻具设计与应用

针对矿山坑道钻探中遇到松散、裂隙、节理发育的岩层或溶洞以及不含水的砂砾、卵石、漂石层时冲洗液大量漏失的问题,设计一套适用于坑道钻探的小口径水力双循环双壁钻具,拟解决坑道钻探中冲洗液漏失等问题。钻具中冲洗液从弯管进入内外管之间的环状通道到达孔底钻头处,20%冲洗液进入外管与孔壁之间的环状通道,起润滑孔壁、冷却钻头的作用;80%冲洗液进入内管,携带岩心返出孔外,减少冲洗液与地层接触量,从而改善冲洗液漏失问题。现场试验结果显示:岩心正常返出孔外,从钻具内管返出的冲洗液量约占泵送的总冲洗液量的80%。该套水力双循环双壁钻具能够解决坑道钻探中冲洗液漏失的问题,保证连续取芯的顺利进行。     

三相鼓泡塔反应器液体流速分布的实验研究

采用示踪剂电子电极法对气-液-固三相鼓泡塔局部液体流速的测试结果表明，塔中心处的局部液速最大，近塔壁处最小，随表观气速增大，初始流体流动处于由均匀流型向过渡流型的转变；当表观气速继续增大，平均液速则明显增加，轴向液速的径向分布呈线性关系，表明流体的流动进入非均匀流型；三种不同结构的气体分布器对反应器中心线处轴向流速影响的实验表明，环状气体分布器的反应器底部存在一个狭小的回流区。     

细颗粒湍动流化床气固流动及混合规律的研究

在内径１９０ｍｍ、高５５００ｍｍ的流化床实验装置上,采用方便可靠的点源示踪技术测定气体的浓度分布,进而探讨气固流动特性及混合规律;依据气泡粉碎机理表征湍动流态化的基本流型结构,以揭示床中总体上的表观均一性,从而建立拟均相扩散模型,线性回归得到气体的轴向、径向扩散系数。结果表明,床中存在着明显的混合,且发现流化气速是影响混合的主要因素;模型计算表明轴向及径向扩散系数皆随气速而增大。     

漫水丁坝坝头床沙起冲流速研究

设计丁坝时,漫水丁坝坝头床沙起冲流速是漫水丁坝局部冲深计算的基础,迄今为止,有关这方面的研究文献所见甚少。为探索有关规律,寻找工程设计的依据,对缓流时的漫水丁坝坝头床沙起冲流速进行了尝试性的试验研究,对部分影响因子进行试验分析。研究表明：坝长及坝高增加,起冲流速减小,局部冲深增大;床沙中值粒径及水深增加,起冲流速增大。在分析基础上,提出了漫水丁坝坝头床沙起冲流速的计算办法。     

湍动流化床中的气体返混

在内径２００ｍｍ，高５５００ｍｍ的流化床实验装置上，用氧气，点源示踪、均时取样的方法，对湍动流化床中的气体返混进行了测定。实验结果表明湍动床存在着明显的轴向返混，轴向扩散系数与气速有关。用拟均相一维扩散模型进行处理，线性回归法求取模型参数，并将轴向扩散系数进行关联，可得到相应的关联式。     

连续环状色谱分离果糖-葡萄糖工艺的模拟分析

用 73 2Ca2 型树脂为吸附剂 ,进行了果糖 -葡萄糖混合溶液的分离试验 .假定了相平衡关系、返混规律和相间传质机制不变的情况下 ,用果糖或葡萄糖色谱分离收集液的产率和分离度为目标函数 ,以进料浓度、进料液流量、冲洗液流量、床层高度和床层旋转速度等操作条件为变量进行估算 ,取得了一系列曲线和一些规律 ,可为连续环状色谱柱的工程放大提供参考依据     

连续环状色谱分离果糖—葡萄糖工艺的模拟分析

用７３２Ｃａ＾２＋型树脂为吸附剂,进行了果糖－葡萄糖混合深液的分离试验,假定了相平衡关系、返混规律和相间传质机制不变的情况下,用果糖或葡萄糖色谱分离收集液的产率和分离度为目标函数,以进科浓度、进料液流量、冲洗液流量、支高度和床层旋转速度等操作条件为变量进行估算,取得一系列曲线和一些规律,可为连续环状色谱柱的工程放大提供参考依据。     

基于EDEM-FLUENT耦合的滚筒冷渣机颗粒轴向扩散运动

基于欧拉-拉格朗日、离散单元法理论,利用EDEM-FLUENT耦合方法,考虑了气相对颗粒的相互作用,以及颗粒与颗粒之间的碰撞,对滚筒冷渣机六棱形冷渣管料床中灰渣颗粒轴向扩散进行了数值模拟分析,得出了灰渣颗粒在填充度25%,颗粒滚落状态下的动态休止角θd=29°,安装倾斜角3°工况下,轴向扩散运动随滚筒转速n(5 r/min ~ 10 r/min)、颗粒粒径d(1.5 mm ~ 3.5 mm)的变化规律。实验结果表明：当粒径一定时,轴向扩散系数随着转速n的增大而增大,相比5 r/min转速,10 r/min转速下颗粒轴向扩散系数增大了23.6%;当滚筒转速一定时,轴向扩散系数随着粒径的增大而增大。粒径d从1.5 mm增加到3 mm及3.5 mm时,轴向扩散系数分别增大了3倍和7.06倍。轴向扩散系数越大,颗粒轴向运动就越剧烈,滚筒出力越强,炉渣处理效率越高。     

烷烃中少量芳烃的模拟移动床吸附及模拟

在实验研究烷烃中少量芳烃的模拟移动床吸附动态过程及其条件的基础上,用模拟移动床吸附模型进行了模型化拟合计算,传质采用线性推动力模型,得出轴向扩散系数和总传质系数.结果表明:模拟移动床吸附动态模型的计算值与实验值相符;用吸附动态模型计算得出的轴向扩散系数与由关联式计算出的值相一致,且与流速成正比;总传质系数随着进料流量的增加而增大;区域Ⅰ和区域Ⅱ中,总传质系数随着温度和质量分数的升高而逐渐增大.区域Ⅲ和区域Ⅳ中,总传质系数随着温度的升高和质量分数的降低而逐渐减小.在低流量下,区域Ⅲ和区域Ⅳ中的总传质系数远比区域Ⅰ和区域Ⅱ中的总传质系数小.以上实验与计算结果为在直链烷基苯的生产过程中,降低循环烷烃中芳构化物的含量,实现延长脱氢催化剂的寿命提供了技术基础.     

气体搅拌萃取塔有机分散相滞液率的计算

研究了在气体搅拌筛板萃取塔中，空气-蒽醌工作液-水三相体系的流体力学性能，讨论了气相、有机分散相和连续相表观流速对有机分散相滞液率的影响．结果表明，当气相表观流速和有机分散相表观流速增大时，有机分散相滞液率均增大，而连续相表观流速对有机分散相滞液率没有影响．在有机分散相相对于连续相的相对速度计算公式的基础上，提出了计算有机分散相滞液率的方法．用该方法计算了文中实验物系和文献中提到的气-液-液三相或液-液两相体系的有机分散相滞液率，计算结果与相应实验及文献数据符合良好，相对偏差范围为4．9％～15．5％．     

木糖—山梨糖在色谱柱内的质量传递系数测定

用惰性物质为示踪剂，采用扰动－应答技术测定了固定床的轴向返混系数与传质系数。静态法测定了木糖－山梨糖在７３２型阳离子交换树脂上的吸附平衡关系。实验结果表明，在低浓度下相平衡关系为线性；同时从时间域法处理实验数据的结果看出，随着流动相的流速加大，轴向扩散系数和时间总传质系数亦相应增大。     

循环流化床中颗粒团浓度沿轴向的分布

循环流化床中存在分散固体颗粒的连续上升气相和相对紧密的颗粒团两部分．颗粒团聚物对气固两相流动、传热和反应等行为有重要影响．通过拟Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ动力学理论研究循环流化床中聚团流动的颗粒数份额沿轴向床高的分布,分析和讨论了气体表观流速、固体循环率等对聚团流动的颗粒数份额沿轴向分布的影响．所得结果可为深入研究循环流化床内气固传热传质和反应模型提供理论基础．     

养护龄期对混凝土氯离子扩散系数时间依赖性的影响

利用自然浸泡试验,研究了不同养护龄期的矿渣混凝土在不同暴露时间下的氯离子表观扩散系数,分析了养护龄期对氯离子表观扩散系数的影响.将表观扩散系数看作暴露时间内即时扩散系数的积分平均值,将得到的表观扩散系数转换为即时扩散系数,推导出养护龄期与即时扩散系数时间依赖性常数的关系.结果表明,混凝土中氯离子表观扩散系数随着养护龄期的增加而减小,且减小幅度逐渐减缓;养护龄期与表观扩散系数成幂函数关系.即时扩散系数的时间依赖性常数随着养护龄期的增加而增加,且增加幅度逐渐减小;即时扩散系数时间依赖性常数与养护龄期符合平方根关系.     

毛细管中泰勒流的流动及液相分散特性

在竖直毛细管中以自来水为液相,氮气为气相,气液两相在泰勒流型操作范围内并流向上流动。采用CCD照相法获得流动参数,采用脉冲示踪法通过电导探针测定浓度-时间曲线。考察了表观气、液速对气含率、液栓长度、液相平均停留时间和轴向扩散系数的影响规律。结果表明,气含率在0.4~0.85间,随表观气速的增加而增大,随表观液速的增加而减小;液栓长度的范围是5~30mm,其变化规律则与气含率的相反;液相平均停留时间在6~11s,随着表观气、液速的增加而减小;轴向扩散系数的范围是20~110cm2/s,随表观气、液速的增加而增大,轴向混合加大;本文建立的彼克莱数关联式Pe=2.214Re^0.2ε_G^-0.364ψ_L^0.948 能够预测实验值,偏差在±20%以内。     

UHMWPE冻胶纤维萃取过程的数学分析及其萃取剂的选择

对超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)冻胶纤维萃取体系中溶剂与萃取剂的双扩散过程进行了数学分析,推导出纤维溶剂扩散系数的计算公式。纤维溶剂的萃取扩散系数可用于表征萃取剂的萃取能力。通过纤维溶剂萃取扩散系数的大小,结合冻胶纤维萃取的本质和目的,选定二氯甲烷为最佳萃取剂。讨论了影响纤维溶剂扩散系数的因素,结果表明：超声萃取时纤维溶剂扩散系数要比静置萃取时大,并随萃取浴温度的升高而增加,随冻胶纤维半径的增加而减小。