新型钾盐结晶器内部流场模拟及性能预测

由于钾盐结晶器内部流动的复杂性及流域的多态性,通过实验测量很难得到其流场形态。应用计算流体力学仿真技术,对某新型钾盐结晶器在连续结晶过程中形成的流场进行数值模拟,模拟连续结晶过程的晶体悬浮及固液相混合流动状态,得到了结晶器在不同搅拌速度下的内部流场速度分布、流线图、压力分布及固相悬浮状态分布等信息。模拟结果表明,搅拌速度对结晶器内部的流场分布具有明显的影响,通过比较流场特征确定能够使此新型结晶器运行经济合理的搅拌速度为40～45 r/min,与厂家的测试结果相吻合。本文研究结果可为确定结晶器合适的电机功率奠定基础,为结晶器在不同搅拌速度下的性能预测提供参考依据。     

DTB结晶器的流体动力学状态及其对KCI结晶过程的影响

使用计算流体力学(CFD)的方法,以光卤石冷分解制取氯化钾结晶过程为基础.对DTB型结晶器内的流体动力学状态进行模拟.考察不同搅拌速度下不同流体的动力学状态,以及不同晶体粒径在不同搅拌速度下的悬浮状态,从而分析结晶器内的流体力学状态对结晶过程的影响.结果表明,搅拌速度对液体、固体流场和晶体悬浮状态都有显著的影响.     

DTB型结晶器高径比对流场影响的研究

使用计算流体力学(CFD)的方法,对DTB型结晶器连续结晶过程中的流场进行了仿真模拟,得到了不同高径比的DTB型结晶器中液相流场和固相体积分数的分布信息,通过对结晶器分区,考察了不同区域固相平均悬浮密度的分布规律.结果表明:在相同的操作条件下,结晶器的高径比会影响液、固相的循环,产生不同的液相流场和固相悬浮状态,从而影响结晶过程.     

连续操作状态下结晶器内颗粒悬浮状态的研究

使用计算流体力学的方法,在连续操作状态下,模拟研究结晶器内晶体悬浮状态.重点考察在不同搅拌速度下,不同粒径的晶体在结晶器内的混合状态和分布与排料位置的关系.对在容积为10,L的DTB结晶器进行模拟.结果表明,晶体的粒径和搅拌速度对混合状态有很大的影响,而排料口的高度则对结晶器的混合状态无明显影响.     

工业结晶器内流体流动过程的数值模拟

对某无机盐工业结晶反应器中的流体流动过程进行了三维数值模拟,采用多重参考系法(MRF)及标准k-ε模型,分析了桨型、转速、桨的安装高度对结晶器流场的影响情况。计算结果表明:速度分布主要集中于内导流筒内部以及内、外导流筒之间的区域,相应地,结晶器被粗略地划分为对反应结晶过程具有不同作用的两个区域——内导流筒内速度较大的循环区和外导流筒外速度较小的沉降区。通过对循环区和沉降区的速度分布比较,认为推进式搅拌桨的流体流场速度云分布均一性要好于其他型式的搅拌桨,其最佳安装高度为3.5~5.7 m。在合适的搅拌速率下,结晶器沉降区的流体流动速率具有均匀向上的特点,可以有效带出部分小粒子,有利于获得大粒度产品。通过流动过程的数值模拟获得详细的流场分布及操作参数,为结晶器结构和操作参数优化提供了理论指导。实践表明:优化后的产品粒度显著提高,产品中大于0.2 mm的粒子从优化前的不足50%提高到优化后的90%以上,干燥产品的天然气消耗从优化前的22 m3/t降低到优化后的15m3/t,节能降耗效果显著。     

直叶片离心喷雾气液反应器分离性能

为了解决目前单重态氧发生器存在的气体处理量小、气液反应面积小和气液分离不彻底的问题,设计了一种雾化技术与离心技术相结合的两级排液式直叶片离心喷雾气液反应器.首先采用CFD方法,对该反应器建立了计算模型,研究了反应器中连续相流场、离散相颗粒的运动特性,系统分析了粒径及转速对反应器分离性能的影响,获得了分离特性曲线.然后通过实验研究,分析了反应器在真实工况下的分离性能.综合研究表明,CFD模拟结果与实验结果比较吻合,CFD模型可用于该实验研究.反应器在5 mol/s的气体流量下对于粒径大于90μm的液滴在3 000 r/min转速下分离效率100%,为单重态氧发生器的发展提供了参考.     

流化床结晶器中流体动力学状态影响因素的分析

使用计算流体力学(CFD)的方法,对流化床结晶器(FBC)内的流体动力学状态进行了研究.模拟采用多相流模型,将溶液定义为连续相,颗粒定义为分散相,考察了不同颗粒密度在不同黏度的溶液中的悬浮状态及流场分布.结果表明:随着颗粒密度的增加,同一结晶器高度的固相体积分数是增加的;溶液黏度的变化对液相流速和固相体积分数的影响不明显.     

结晶器流场的模拟计算与结构优化

数值模拟是有效研究大型工业设备内部流场的手段。采用多重参考系和湍流标准k-ε模型对结晶器内部流场进行描述。利用激光粒子测速仪(PIV)测量的实验室小型搅拌槽的实验数据对计算模型进行了验证,结果表明计算模型可以有效预测搅拌设备内部的流场分布。并在此基础上研究了搅拌桨安装位置及运行参数对流场的分布影响,优化了结晶器的结构与运行参数:搅拌桨安装高度1 000 mm,导流筒柱段长度2 000 mm,搅拌转速70～80 r/min。     

对二甲苯悬浮结晶与晶体流动分布特性研究

为深入研究对二甲苯悬浮结晶过程与晶体流动分布特性，明确影响结晶的关键因素，将欧拉-欧拉多相流模型与粒数衡算方程(PBM)耦合，关联晶体成核速率和生长速率方程，模拟求解了对二甲苯的结晶与分布情况。结果表明：随着流动时间的增加，结晶器内的混合程度逐渐增加，30 s后流场基本保持稳定。流体在结晶器内主要为内循环流动与局部涡流并存，各区域温度差异很小，晶体在涡流区域的体积分数大于涡流区域附近的体积分数。粒度分布最大位置位于结晶器下挡板以及底部，随着区域流速的增大，晶体体积分数逐渐减小，流速大于1.40 m/s时不利于晶体生长，在工业生产时应避免结晶器内流速大于1.40 m/s。结晶器内0.01 mm晶体的不均匀度为0.000 7,随着晶体粒径增大，大粒径晶体不均匀度逐渐增加；晶体粒度分布整体呈正态分布，其中0.03～0.05 mm粒径的晶体数量最多，占晶体总量的44.5%。本文实现了复杂流场下的结晶过程模拟仿真，所得结果揭示了结晶器内对二甲苯的成核生长规律，为优化创新对二甲苯结晶分离提供了依据和理论指导。     

结晶器流场模拟计算与结构优化

数值模拟是有效研究大型工业设备内部流场的手段。本文采用多重参考系和湍流标准κ-ε模型对结晶器内部流场进行描述。利用激光粒子测速仪(PIV)测量的实验室小型搅拌槽的实验数据对计算模型进行了验证,结果表明计算模型可以有效预测搅拌设备内部的流场分布,并在此基础上研究了搅拌桨安装位置及运行参数对流场的分布影响,优化了结晶器的结构与运行参数为:搅拌桨安装高度1 000 mm,导流筒柱段长度2 000 mm,搅拌经济转速70～80 r/min。     

混合异养螺旋藻中藻蓝蛋白的分离和纯化

为了从螺旋藻中分离和纯化藻蓝蛋白,研究了一种采用硫铵分步盐析,离子交换层析和凝胶过滤层析的分离纯化方法,在硫酸铵分步盐析中,通过对沉淀物的吸收光谱扫描发现,３００ｇ／Ｌ的硫酸铵溶溶能很好除去杂蛋白,而５００ｇ／Ｌ和６５０ｇ／Ｌ的硫酸铵溶液能较好离ｃ－蓝蓝蛋白和别藻蓝蛋白。     

絮凝剂处理造纸中段废水

以无水氯化铝、碳酸铵、丙烯酰胺、丙烯酸、过硫酸铵及亚硫酸氢钠等为主要原材料自制聚合氯化铝(PAC)与聚丙烯酰胺(PAM)2种絮凝剂,将2种絮凝剂复合使用处理造纸中段废水.通过实验考察了絮凝剂的投加量、投加顺序、pH值、反应温度及反应时间等5种主要因素对处理效果的影响.实验结果表明:温度在30℃时,pH 7.0左右,先加入100mg/L的PAC快速搅拌2min,然后加入2.0mg/L的PAM搅拌3min,静置12min后絮凝效果达到最佳状态,其COD去除率可达74%以上,脱色率可达83%.     

酵母合成的15NL-色氨酸中N元素代谢通量的分析

以葡萄糖为碳源，硫酸铵为氮源，¹⁵N邻氨基苯甲酸为前体物，利用酵母发酵合成¹⁵NL-色氨酸，是合成¹⁵NL-色氨酸的一种新方法。为了有效的利用含氮的化合物，实验过程中，采用¹⁵N标记的邻氨基苯甲酸为示踪剂，分析了N元素在¹⁵NL-色氨酸合成过程中的代谢通量。结果表明，93％外加的邻氨基苯甲酸，被转化为¹⁵NL-色氨酸。硫酸铵在促进菌体生长的同时，0.05％硫酸铵被用于合成邻氨基苯甲酸，并进一步被转化为L-色氨酸，5.95％硫酸铵被直接用于合成¹⁵NL-色氨酸。     

改性膨润土吸附萘的实验研究

选择双阳离子十六烷基三甲基溴化铵-四甲基溴化铵(3∶1)对膨润土进行改性.结果表明最佳吸附条件是:改性膨润土投加量25g/L,pH为6,反应温度40℃,摇床转速150r/min,吸附时间30min,此时改性膨润土对20mg/L的萘吸附率可达99.4%.改性后膨润土阳离子交换容量增加了1.6倍;红外光谱图显示,表面活性剂已经进入膨润土层间;解吸实验表明,有机膨润土是一种有效的吸附剂,能较好吸附萘.此外,有机膨润土可以同时吸附萘和磷酸盐.对萘的吸附符合Langmuir和Freundlich吸附等温式,对磷酸盐的吸附符合Langmuir吸附等温式.     

鸭IgG纯化方法比较试验

用辛酸-硫酸铵法提取鸭IgG并与硫酸铵法和DEAE纤维素层析法进行比较．结果表明，辛酸-硫酸铵法与DEAE纤维素层析法提取的IgG纯度较高，且辛酸-硫酸铵法简便、快速、节约试剂，所获IgG活性较DEAE纤维素层析法高，适于从大批量样品中提纯IgG。     

Ga(Ⅲ)在乙醇-罗丹明B-硫酸铵体系中的绿色析相萃取

在硫酸铵的作用下,乙醇水溶液分成两相.在分相过程中,GaCl4-与罗丹明B(RhB)生成的[GaCl4-][RhB+]能被乙醇相完全萃取.当溶液中乙醇、罗丹明B和硫酸铵的浓度分别为30%(v/v)、0.6 g/L和0.3 g/mL时,GaCl4-的萃取率达到98.5%以上,Pb(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cr(III)、Cu(Ⅱ)、Mg(Ⅱ)、Ru(III)、Fe(II)、Co(Ⅱ)和Ag(Ⅰ)基本不被萃取,实现了Ga(Ⅲ)与上述金属离子的分离.     

氯化钾硫酸铵转化法制取硫酸钾工艺的研究

本文介绍了以氯化钾、硫酸铵为原料制备硫酸钾的工艺．通过实验确定了最佳工艺条件,硫酸钾收率达83％,K2O含量50%左右,Cl-含量小于1.5％．     

低黏度高稳定性非离子聚丙烯酰胺水分散体的合成

采用水分散聚合法,以丙烯酰胺为单体,过硫酸铵为引发剂,衣康酸/次亚磷酸钠为链转移剂,聚丙烯酸钠为稳定剂,在硫酸铵/氯化钠水溶液中,制备了低黏度高稳定性的非离子聚丙烯酰胺水分散体系.考察了氯化钠、衣康酸、次亚磷酸钠对水分散体黏度、相对分子质量、颗粒形貌的影响.实验发现在30℃,300r/min,当引发剂、稳定剂、硫酸铵、氯化钠、次亚磷酸钠、衣康酸与单体质量比为:1.17×10~(-4)∶(3.25×10~(-2)~3.41×10~(-2))∶1.12∶(7.50×10~(-2)~7.75×10~(-2))∶(1.25×10~(-4)~1.42×10~(-4))∶(9.2×10~(-3)~1.17×10~(-2))∶1条件下,可以制备低黏度、高稳定性的非离子型聚丙烯酰胺水分散体.     

猪血清中Ig的分离及影响因素研究

运用 (NH4) 2 SO4沉淀法、冷乙醇沉淀法、硫酸葡聚糖沉淀法对猪血清中的免疫球蛋白Ig进行粗提取 ,然后用透析技术脱盐。结果表明 ,在这三种粗提取方法中 ,以硫酸铵沉淀法为最高 ;硫酸铵沉淀法的最优提取条件是 :pH7.0～ 7.4 ,温度 4 0℃ ,5 0 %的 (NH4) 2 SO4溶液 ,然后改用 33%的SAS可以有效地提取IgG ;透析脱盐时 ,透析膜截留分子量 8,0 0 0～ 12 ,0 0 0 ,透析 72小时 ,用PBS液更换 4～ 6次 ,所得到的透析液基本上不含盐类 ;提取IgG在 2 7℃～ 4 7℃时 ,免疫活力基本没有变化 ,温度从 5 7℃开始变化 ,至 77℃活性基本丧失。当pH低于 4 .5时 ,抗体活力开始下降     

汞与铁、镓、铑、铈和锌的绿色析相萃取富集和分离研究

研究水-溴化钾-正丙醇-硫酸铵体系绿色析相萃取汞的行为及与一些金属离子分离的条件.结果表明,硫酸铵能使正丙醇的水溶液分成两相,HgBr24-与质子化正丙醇(C3H7OH2+)形成的缔合物[HgBr24-][C3H7OH2+]2能被正丙醇相完全萃取.当溶液中溴化钾、硫酸铵和正丙醇的浓度分别为7.0 mmol/L,200 g/L和30%(v/v)时,Hg2+的萃取率达到97.3%以上,而Fe2+、Ga3+、Rh3+、Ce3+和Zn2+基本不被萃取,实现了Hg2+与上述金属离子的分离.