丙酮在活性炭固定床上的吸附穿透曲线数学模拟

实验测试在15℃下,丙酮以不同进样浓度通过活性炭(CAO／4)固定床的透出浓度(c)和时间(t)的关系．根据测试的实验数据绘制c—t穿透曲线图,通过分析曲线的变化规律,预测穿透曲线关于曲线上“半浓度”点对称,建立数学模型,对模型中的参数进行估计,并用化学工程软件编写模型程序,模拟穿透曲线．本研究中采用相关性法和相对误差分析法分析模拟结果,模拟数据与实验数据的相对误差绝对值小于10％,相关系数值远大于0．95,说明所建立的数学模型适用于描述固定床活性炭吸附挥发性有机物丙酮的穿透曲线．本研究为有机蒸气吸附过程的设计提供了参考．     

超临界CO2中SBA-15对无机盐吸附的动力学

研究超临界环境中物质在吸附剂颗粒中的动力学行为十分关键．用Langmuir吸附模型、修正的Langmuir等温吸附模型及Freundlich吸附模型对实验数据进行了拟合,结果表明这3个模型都能较好地拟合超临界CO2中介孔基材SBA-15对前驱物AgNO,和Cu（NO3）2的吸附,其中Freundlich模型拟合误差最小．在此基础上,建立了基材颗粒内部吸附动力学模型,基于质量平衡微分方程,使用Polymath软件对吸附的平衡浓度及平衡时间进行模拟,与实验测定结果吻合良好．采用修正的Langmuir模型拟合吸附量与浓度的关系,结合动力学模型进行模拟计算可以较好地描述介孔氧化硅在超临界氛围中对无机盐的吸附行为．     

SO2在活性焦固定床上的吸附性能

在120℃恒温条件下,在活性焦固定床上测定SO2的吸附等温线和动态吸附穿透曲线。采用Langmuir吸附方程拟合,得出饱和吸附量qm=0.072 g/g和Langmuir常数K=0.629 m3/g。根据穿透曲线的形状分析传质机制,建立了吸附过程的数学模型,并用COMSOL Multiphysics软件进行数值求解。模拟结果与试验值吻合良好,表明所建立的模型可用于预测其他条件下的穿透曲线。     

页岩气等温吸附/解吸特征

对页岩的吸附与解吸特征进行实验研究,通过吸附模型和解吸模型分别对等温吸附实验和等温解吸实验数据进行拟合和作对比.研究结果表明:Langmuir模型描述页岩气等温吸附过程比较合适;页岩的吸附曲线与解吸曲线不重合,解吸过程存在着滞后.页岩气的等温解吸过程宜用解吸式模型进行模拟.     

基于欧拉多相流模型的流化床煤气化过程三维数值模拟

以欧拉多相流模型为基础,气相采用k-ε湍流模型,固相采用基于颗粒动理学理论封闭模型,引入传热、传质、煤热解、气化过程反应模型,建立了流化床煤气化过程的三维数理模型,该模型同时考虑了稠密气固流动和相内、相间的化学反应.对直径0.22m的流化床煤气化炉不同操作参数下的气化过程进行了三维数值模拟,获得了气化炉内气化产物的组分分布、温度分布及化学反应速率变化规律.模型的计算结果与实验结果进行了比较,结果表明:数值模拟与实验吻合较好,最小相对误差仅为1%左右,最大相对误差为20%左右,平均相对误差小于14%.     

基于Langmuir理论的平衡吸附量预测模型

为了实现对吸附反应的平衡吸附量的预测,建立了平衡吸附量预测模型.以高岭土、蒙脱土这两种黏土矿物吸附Ca2+为例,验证其等温吸附曲线符合Langmuir吸附方程.在Langmuir吸附等温式的基础上,建立了平衡吸附量预测模型,该模型应用于单组分吸附反应的平衡吸附量的预测.通过实验对该模型进行了验证,模型的计算结果与实验结果可以较好地吻合,证明该模型的可靠性较高.     

考虑超临界高压吸附方程的页岩气传质输运模型

目前页岩气渗流方程中常用Langmuir模型来描述吸附项对流动的影响,但在储层条件下Langmuir模型不足以描述页岩气的超临界高压吸附特征,因此需要探索建立考虑超临界高压吸附模型的页岩气渗流方程。首先本文根据统计热力学基本原理并结合相应假设建立了超临界高压吸附模型,然后根据渗流理论建立了考虑超临界高压吸附模型的页岩气渗流模型,并与考虑Langmuir模型的渗流方程进行了对比。研究表明:与Langmuir模型相比新吸附模型更能准确的描述页岩的超临界高压等温吸附曲线;新渗流方程拟合页岩气流动实验结果的精度更高,更利于描述吸附解吸对流动的影响;认为吸附解吸作用对中期日产气量的影响较大。     

活性碳吸附处理甲基紫废水过程研究（Ⅱ）——模型研究

建立了活性炭吸附甲基紫废水的固定床吸附数学模型，采用控制体积法对模型进行了求解，通过实验进行了模型的验证，预测值与实验结果符合较好，在此基础上，模拟研究了活性碳固定床吸附甲基紫废水过程。     

吸附剂孔内扩散对模拟移动床分离过程的影响

为考察孔内扩散对模拟移动床分离过程的作用,采用综合速率模型对其进行研究,其中流动相模型为轴向扩散活塞流,颗粒相为Fick定律描述的扩散方程,液相和固相之间的吸附平衡采用改进的Langmuir吸附等温线.对流动相和颗粒相分别采用有限元Galerkin法和正交配置法,沿空间方向离散化后的常微分方程组运用MATLAB的ODE求解器求解.在验证了模型和离散方法对模拟移动床吸附分离过程计算的可靠性的基础上,模拟了EMD 53986对映体的模拟移动床分离过程,跟文献中使用忽略孔内传质过程的模型得到的计算值相比,模拟值与实验值吻合得更好,表明孔内扩散传质过程对模拟移动床模拟计算的重要性.     

黄姜黄色素在大孔树脂上的吸附特性及热力学研究

目的研究黄姜黄色素在大孔树脂上的吸附特性及热力学性质。方法采用静态法考察了8种大孔吸附树脂对黄姜黄色素的吸附及解析特性;根据不同等温吸附模型方程采用Matlab分别对实验数据进行线性及非线性回归,通过比较相关系数的平方确定模型的适用性;计算吸附过程热力学参数。结果4种模型的适用性依次Redlich-peterson〉Langmuir〉Temkin〉Freundlich。吸附焓变和吸附熵变均大于零,吸附自由能小于零,平均吸附能小于20kJ／mol。结论大孔树脂LX-18G对黄姜黄色素具有较好的吸附和脱附性能。Redlieh-peterson模型可更好地描述黄姜色素在LX-18G树脂上的吸附特性,吸附为优惠吸附。吸附过程吸热,以物理吸附为主,吸附自发进行。     

小型固定床实验台条件下的聚乙烯热解

废塑料的热解特性研究是垃圾热化学处理工艺设计的基础。该文利用小型可视化固定床对聚乙烯类塑料进行了热解实验研究,分析了废塑料的热解机理及反应过程,并结合统计理论建立了聚乙烯热解模型。实验结果表明:提高热解温度可以提高产气率、碳转化率和热效率;热解气热值随温度而变化,在973 K左右达到最大值;建立的热解模型可预测不同温度下聚乙烯热解产物分布,与化学反应动力学模型结合后可全面描述聚乙烯的热解过程。     

气固流化床中气泡分布的实验研究

用摄像法研究了二维气固流化床的气泡行为，特别是气泡密度的分布规律。开发了针对摄像法研究气泡的数据处理方法，分析比较了布风板、颗粒直径、流化速度、床层高度对气泡分布密度的影响，并与模型计算结果进行了对比，得到气泡分布密度的变化规律。结果表明，气泡分布密度沿床高是不均匀的，存在气泡聚集现象；同一种颗粒在固定床高位置，气泡分布密度随流化速度的变化很小，基本保持稳定。     

柱高对锰氧化物/沸石吸附中性红的影响

研究了吸附柱高度对锰氧化物／沸石（MOCZ）吸附中性红（NR）的动态影响．结果表明,MOCZ吸附NR的平衡吸附量随着柱高的增加而增加．对不同柱高条件下的实验结果分别用Thomas,Yoon—Nelson和Adams—Bohart动态吸附模型进行线性和非线性拟合,结果说明穿透曲线初始阶段很好地符合Adams—Bohart动态吸附模型,Thom—as和Yoon—Nelson模型的预测点和实验点的变化趋势相同．误差分析说明线性和非线性方法均可用于预测流出曲线,且非线性方法的误差较小,优于线性分析．最后用BDST模型对实验数据进行了分析．     

聚乙烯二甲基硅氧烷-聚偏氟乙烯复合分离膜的性能

为预测和评价聚偏氟乙烯(PVDF)和聚乙烯二甲基硅氧烷(PVDMS)多孔中空纤维复合膜的气体分离性能,提出了孔分布模型·通过比较模拟和实验结果,证明理论预测和实验结果具有很好的一致性·应用干 湿相转化法制备了PVDF多孔中空纤维膜,并且采用浸涂技术在PVDF中空纤维膜上制成厚度约为5～12μm的PVDMS致密膜层·通过气体渗透测试估计PVDF多孔基底膜的结构参数,同时也以氮气/氧气为介质对PVDMS PVDF复合中空纤维膜的分离性能进行了评价·实验结果表明,该复合膜具有较高的分离选择性,要制得致密无缺陷的复合膜,PVDMS致密涂层厚度不应小于5μm·     

液-液循环流化床制冰过程的(火用)分析

采用水与另一种非相溶载冷流体直接接触换热结冰的液液循环流化床是一种新型动态制取流体冰方法.针对该方法建立了研究床内多相流动与传热过程的数值模拟平台,以热力学第二定律为基础提出了液液循环流化床制冰过程的火用损失计算模型.采用数值试验方法探讨了水滴直径、载冷液体入口温度和速度对系统的制冰能力和火用损失的影响.研究结果发现,减小水滴直径和入口温度可以不断提高循环流化床的制冰能力,但减小入口速度的作用有限,而减小水滴直径是兼顾制冰能力和过程火用损失的最有利途径.     

活性炭固定床上氯苯气体的吸附过程

研究了氯苯气体在活性炭固定床上的吸附过程。对不同温度下氯苯在活性炭中的吸附特性进行了测定,并用过热蒸气对活性炭吸附的氯苯进行了脱附回收。采用线性平衡吸附体系的动力学模型对实验数据进行关联,得到了活性炭吸附氯苯的总传质系数和吸附带长度。结果表明:吸附温度升高时,总传质系数减小,吸附带长度增大。根据模型计算得到的穿透曲线与实验结果进行比较,两者吻合较好。     

一种机床固定结合部的动力学参数化建模方法

在全面分析机床固定结合部动力学特性的影响因素（结合面接触长、宽、粗糙度和预紧力）基础上,根据正交试验理论设计了结合面动力学特性实验试件.利用机床固定结合部动力学建模及其参数识别理论,识别各种工况下试件的动力学模型参数.在对结合面动力学模型参数深入分析的基础上,利用曲面响应法,建立了机床固定结合部动力学参数化数学统计模型.实验验证了该模型的有效性,为数控机床整机动力学精确建模提供了理论基础.     

应用正交配置法模拟固定床吸附过程

建立的固定床吸附模型以固体表面扩散为基础 ,同时考虑吸附剂颗粒内外扩散阻力、床层轴向弥散、非线性吸附平衡和吸附剂形状的影响 .应用非矩阵法构造了权函数分别为W (x) =1和W(x) =1-x ,最大配置点数为 2 0 ,适用于非对称性问题的正交配置表 .应用正交配置法求解吸附数学模型 ,并利用文献数值解和文献实验数据检验数值模拟结果 .     

机床固定结合面参数识别及其拟合方法

在机床固定结合面动力学建模和模型参数识别研究的基础上,通过实验研究了固定结合面动力学建模参数与螺栓预紧力之间的关系.提出了固定结合面动力学建模参数与螺栓预紧力之间的幂函数数学模型.对一种特定固定结合面,通过数据拟合的方法,对该幂函数的数学模型进行了参数识别.对于任意给定预紧力的结合面,通过该模型,可求出其动力学模型参数.实验验证了该模型的有效性.对于任一种固定结合面,通过少量试验,可获得该类固定结合面的动力学模型,为数控机床整机动力学精确建模提供了一定的基础.     

基于粒子群和非参数检验的T波交替联合检测方法

为了提高TWA检测方法的准确性和鲁棒性,提出了基于粒子群与秩和检验的T波交替联合检测方法.通过基于高斯核的心电图模型,利用粒子群算法来最优提取和对齐T波,提高了T波提取的鲁棒性和可靠性,降低了由于畸变T波引起的TWA误检和漏检.同时,基于非参数方法来定量和定性计算TWA参数,由于无需估计TWA的概率模型,提高了对现实复杂TWA现象检测的鲁棒性.仿真实验表明,测量的幅度与参考的真实值的相关系数达到096.标准的TWA数据和实际的心电图数据测试表明,所提出的TWA检测方法具有较高的鲁棒性.