超声场对毛细管内电解质扩散系数的影响

以封闭于毛细管内的溶质扩散模拟固液分离体系中深层溶质扩散过程。采用液相色谱毛细管法测定毛细管内的二元扩散系数 ,通过分析温度、超声场 (排除热效应 )、直接超声场的影响 ,探讨了超声场对微孔深层扩散的强化作用机理。实验结果表明 ,超声场对毛细管内二元扩散系数的影响是热效应和管内流体扰动两方面共同作用的结果。在排除超声场热效应的条件下 ,随超声功率的增大 ,毛细管内的二元扩散系数随之增大 ,相对二元扩散系数与测量的流速无关 ;在无超声场作用时 ,毛细管内的相对二元扩散系数随温度升高而增大 ,呈线性关系。直接超声场的影响可采用超声场的热效应、管内流体扰动及相互作用参数叠加的方式表示。     

超声场对姜黄素提取过程的强化

以９５％乙醇浸取姜黄素为对象,以Ｓｏｘｈｌｅｔ浸取方法的浸出量为基准,研究比较了循环浸取、加热浸取、机械搅拌浸取和超声场介入下浸取的浸取率和浸取速率。同时,实验测定了不同操作条件处理后的姜黄粉粒径分布。结果表明,超声场介入下浸取的浸取速率最快,其浸取率与Ｓｏｘｈｌｅｔ法浸取的结果相当并略有提高。讨论了超声场附加效应强化浸取过程的机理。     

粒度、液料比和乙醇体积分数对姜黄素超声间歇浸取的影响

以姜黄为原料,在338K,超声功率0.25W·cm-2,超声频率50kHz条件下,研究了姜黄的粒度、液料比、乙醇体积分数对姜黄素超声间歇浸取过程的影响.基于Fick定律,采用分离变量法建立了包含粒度、液料比、乙醇体积分数影响的姜黄素超声间歇浸取动力学方程,模拟结果与实验数据吻合较好.与常规浸取相比,在姜黄素超声间歇浸取中液料比的影响作用降低了6.22%,粒度、乙醇体积分数的影响作用则分别提高29.9%和8.18%.探讨了粒度、液料比和乙醇体积分数影响超声浸取效果的原因,超声的特殊性质使得粒度、液料比和乙醇体积分数对浸取的影响发生变化.为超声强化姜黄素等植物有效成分的浸取提供了理论依据.     

堆浸过程溶质运移机理与模型

针对堆浸过程中, 溶质运移由于受各种物理、化学和外界环境等因素的影响, 使溶质的运动变得更加复杂, 并难以定量描述的问题, 将矿堆中溶液分为可流动和不可流动溶液两类, 将矿石浸出过程和浸出核收缩模型划分为3个界面, 并分析其在划分溶质运移过程中的作用. 对可流动将和不可流动溶液中溶质运移机理分别进行剖析, 并给出运移表达式. 根据质量守恒定律, 推导堆浸过程溶质运移的基本方程, 并结合溶液的分类方法, 建立堆浸可动和不可动区溶质运移模型. 分析结果表明： 溶质在不同类型溶液中的运移机理截然不同, 在不可流动溶液中, 溶质以分子扩散形式运移;在可流动溶液中, 以机械弥散和对流传质为主.     

二元合金非等温凝固枝晶生长的数值模拟

采用相场方法对二元合金的非等温凝固进行二维数值模拟.以Ni-Cu合金为例,研究了在不同热扩散系数和不同溶质梯度系数下枝晶的生长以及二元合金的溶质分布.研究结果表明,随着热扩散率的增大,包围等轴晶的热扩散层增厚,抑制了侧向分支的生长,从而使侧向分支生长不发达;其次,热扩散率的增大,使得溶质场扩散层也明显增厚,溶质截留现象不明显,但在溶质场界面前沿产生明显溶质偏析;当溶质梯度系数增大时,相场形貌厚度并不产生影响,但溶质场扩散厚度却显著增加,而溶质偏析程度得以降低.     

超声场强化污泥对流干燥热湿耦合迁移过程的数值模拟

为理论上有效预测超声作用对污泥对流干燥过程的影响,基于非平衡热力学理论,建立了超声场作用下污泥对流干燥热湿耦合迁移过程的数学模型.对不同声能密度作用下污泥内部温度及湿度场分布进行数值模拟.结果表明,超声作用可以有效加速污泥内部的湿迁移过程,但超声强化效果随污泥厚度增大而逐渐减弱.此外,超声热效应使污泥温度有所升高,但污泥内部的温度梯度却略有降低,因此,污泥内部由温度梯度引起的湿分扩散并未因超声波作用而得到强化.     

超声铸造7050铝合金的微观组织和宏观偏析规律

采用不同功率超声对铝熔体进行处理,研究超声场对7050铝合金凝固组织和宏观偏析的影响规律.结果表明:超声振动产生的空化效应和声流效应影响熔体的凝固过程,合理功率的超声能有效细化晶粒、优化组织及改善宏观溶质分布.当超声功率达到170 W时,铸锭径向宏观偏析的弱化效果最好,Zn、Mg和Cu的偏析指数分别为0.0593、0.0565和0.0319;超声功率超过170 W,溶质元素在中心区域富集量显著提高,宏观偏析程度增大.     

超声功率对水溶液中NaCl颗粒溶解速率的影响

为研究超声功率(频率为20kHz时)对水溶液中NaCl溶解速率的影响,采用900 W超声波发生器产生超声波并作用于反应容器的水溶液中。采用银量滴定法测定试样中NaCl的含量。结果表明:超声作用强化了NaCl颗粒分散程度,增加了颗粒与溶液的接触面积,颗粒分散程度随超声功率增大而增强;超声作用下,NaCl溶解时间缩短,溶解速率显著提高,且溶解速率随加载超声功率的增加而增大。模拟计算表明,NaCl溶解速率受扩散传质控制,超声作用增大了NaCl颗粒表面扩散传质过程的体积传质系数,强化了传质过程,从而提高了NaCl溶解速率。     

熔体超声处理对7050铝合金铸锭宏观偏析的影响

采用SPECTRO-MAXx立式直读光谱仪和Leica金相显微镜,研究超声外场下7050铝合金半连续铸锭中微观组织的演变规律及溶质元素Zn,Mg和Cu的宏观偏析行为。研究结果表明:熔体超声处理后的铸锭组织变得细小,混晶减少,溶质元素的宏观偏析程度得到弱化,且随着超声功率的增大,溶质元素分布更加均衡,在240 W超声功率作用下,Zn,Mg和Cu的偏析比由未加超声时的1.243,1.158和1.190分别降低为1.086,1.098和1.110;超声外场的引入使得液穴变浅,由铸锭收缩引起的溶质元素在枝晶间的横向流动作用减弱;晶粒的有效细化导致液固两相的相对运动速度减弱;溶质原子的扩散程度得到强化是超声弱化偏析的主要原因。     

超声功率对水溶液中犖犪犆犾颗粒溶解速率的影响

为研究超声功率（频率为20kHz时）对水溶液中NaCl溶解速率的影响,采用900W 超声波发生器产生超声波并作用于反应容器的水溶液中.采用银量滴定法测定试样中NaCl的含量.结果表明：超声作用强化了NaCl颗粒分散程度,增加了颗粒与溶液的接触面积,颗粒分散程度随超声功率增大而增强;超声作用下,NaCl溶解时间缩短,溶解速率显著提高,且溶解速率随加载超声功率的增加而增大.模拟计算表明,NaCl溶解速率受扩散传质控制,超声作用增大了NaCl颗粒表面扩散传质过程的体积传质系数,强化了传质过程,从而提高了NaCl溶解速率.     

三相流态化浸出锑精炼渣的研究

本文对锑精炼渣进行了三相流态化浸出的小型及扩大试验研究,探讨了锑精炼渣水浸分离砷锑的控制环节。考察了锑精炼渣浆的流变特性,讨论了温度、粒度、时间液固比等因素对浸出过程的影响。小型及扩大试验均表明,在常温和液固比为2.0的条件下浸出30min,砷浸出率可达97%。三相流态化浸出可在低液固比下进行,能强化浸出过程,缩短浸出时间。     

从磷酸废砷渣中回收砷的碱浸工艺研究

根据目前广西区大量砷渣得不到有效利用的现状,以磷酸净化过程中产生的含砷废渣为原料,通过物相分析确定了碱浸出法回收砷的工艺,考察了浸出温度、摩尔比、液固比和反应时间等工艺条件对砷浸出率的影响。结果表明,n(NaOH)∶n(As2S3)是影响砷浸出率的主要因素,较适宜的碱浸工艺条件为:浸出温度为70℃,n(NaOH)∶n(As2S3)=6.0∶1,液固比=6.0∶1,反应时间为30 min,在此条件下砷浸出率可达97.1%。在现有基础上,该工艺为磷酸废砷渣的综合利用提供了一条简单高效的技术路线。     

复杂高硫渣中有价金属的分离工艺

采用煤油脱硫-氯盐浸出-分步水解法对复杂高硫渣中有价金属的分离进行研究.研究反应时间、反应温度、液固比等因素对实验过程的影响.结果表明:在反应温度为95 ℃,反应时间为0.5 h,液固比分别为11-1时进行2次连续煤油脱硫实验,硫的脱除率为98%,脱硫渣中铋和锑富集,其含量约为复杂高硫渣的6倍.在硫酸质量浓度和氯化钠质量浓度均为150 g/L,液固比为10-1,反应温度为65 ℃时,锑的浸出率为96%,铋的浸出率为98%.采用分步水解,在氯盐浸出液中控制pH=0.8水解沉锑;在沉锑后液中控制pH=1.5水解沉铋,锑和铋的沉淀率分别为85.6%和98%.在整个优化工艺条件下,锑的回收率为82%,铋的回收率为96%.     

硅锌矿在(NH4)2SO4-NH3-H2O体系中高液固比下的浸出动力学

通过实验研究硅锌矿在(NH4)2SO4-NH3-H2O体系中高液固比下的浸出动力学.采用粒径为96～109 μm的纯硅锌矿样品,在液固质量比为200时,考察搅拌速度、反应温度及总氨浓度对锌浸出率的影响.研究结果表明:提高温度和总氨浓度能显著提高浸出速率,而当搅拌速度大于250 r/min时,其对浸出速率的影响较小;浸出过程遵循孔隙扩散控制粒子模型,扩散与化学反应并非仅发生于颗粒外表面,而是发生在整个外表面及孔隙内部,浸出速度受孔隙扩散控制;浸出过程的表观活化能与反应级数分别为71.35 kJ/mol和4.27.     

黄钾铁矾法炼锌矿渣中锌的提取条件试验

传统湿法分析过程中采用两段或多段浸出的流程,存在浸出率低的问题.该文研究对国内某厂黄钾铁矾法炼锌所产生的矿渣进行了浸出试验,采用浓硫酸浸出其中的锌,浸出条件为:液固比4:1,浸出温度160℃,时间6h.最后锌的浸出率达98%以上,达到预期要求,操作更简单,对现实很有指导意义和参考价值.     

Kinetics of leaching refractory gold ores by ultrasonic-assisted electro-chlorination

The resources of refractory gold ores are abundant, and their effective treatment can bring good economic benefits. This paper investigated the kinetics of leaching gold from refractory gold ores by ultrasonic-assisted electro-chlorination. The effects of ultrasound time ratio, initial hydrochloric acid concentration and leaching temperature on the kinetic parameters were discussed. It is found that the leaching ratio goes up with all the factors increasing. The reaction kinetics is controlled by diffusion. When ultrasound improves the diffusion by reducing the diffusion resistance, the activation energy increases to 37.1 kJ/mol.     

厂房内液体化学品泄漏相变扩散数值模拟

针对有限空间中易发生相变的液体化学品意外泄漏的情况,运用Fluent软件对其泄漏扩散进行数值模拟。湍流模型选用RNGk-ε模型,考虑液体发生相变时的蒸发潜热,分析了不同时刻的危害区域范围,数值预测其在有限空间的温度场、速度场及浓度场的时空分布。结果表明,在风的下游和地面附近化学品浓度较高,并且液体蒸发相变导致温度降低,化学品浓度越高,温度越低;液体蒸发相变是一个渐变过程,在刚开始泄漏时空间气相质量浓度较低,随时间继续气相质量浓度逐渐升高,并且在水平和垂直方向其扩散呈不同特点。     

废Ni-Cd电池中镉的回收研究(Ⅰ)──镉、镍的分离

在选择性浸出有效分离Ni,Cd的理论分析基础上 ,研究了浸出条件对分离效果的影响 ,实验确定了废Ni Cd电池选择性浸出镉的工艺条件 :温度 ,2 5℃ ;固液比 ,m (s) /m(L) =1/ 5 ·在 pH =2的硫酸溶液中浸出 2h ,镉的浸出率为 10 0 %,镍的浸出率为 6 5 %,实现了镉与镍的有效分离·     

全隐式E-CUSP迎风格式大攻角分离流数值模拟

采用全隐式、低耗散E-CUSP格式,通过求解雷诺平均Navier-Stokes方程耦合Spalart-Allmaras(SA)湍流模型,模拟了细长旋成体在超声速、大攻角下的流场,分析了背风面涡的发展过程.结果表明:E-CUSP格式耦合SA湍流模型能够准确地模拟背风面的流动分离和精细的二次涡,对横向分离具有较高的模拟精度;预测的物面压力系数分布和激波位置与实验数据吻合良好,力和力矩的相对误差在1.98%之内;E-CUSP格式可用于模拟复杂的分离流动,具有高的计算精度和效率.