HVPE反应器内输运现象的数值模拟研究

对用于制备GaN的具有同心圆喷头的HVPE(氢化物气相外延)反应器内的输运现象进行了三维数值模拟研究.在模拟计算中,分别改变总载气进口流量、同心圆喷口进口流量、重力、压强等条件,得到反应器内流场、温场、浓度场的相应变化.根据对模拟结果的分析,得出输运过程的优化条件为:尽量减小总载气进口流量,适当增大同心圆喷口的双进口流量,并降低反应室内的压强.     

反应压力对加氢工艺的影响

通过论述反应压力在煤焦油加氢过程中的影响,了解反应压力在加氢过程工艺参数中的重要性,对提高成品油的产率和质量都有很好的借鉴意义。     

纳米TiO2对污水生物脱氮除磷的影响

为研究纳米材料对污水好氧生物处理过程的影响,将一台六联混凝搅拌仪进行重新设计和改造,模拟SBR反应器一个周期的运行,通过短时、高浓度梯度投加纳米TiO2,考察了不同浓度纳米TiO2对反应体系中DO,pH,NH+4—N,NO-3—N,PO3-4—P等指标的影响,同时,采用PCR-DGGE分析手段对群落结构的变化进行了研究.结果表明:在SBR反应器一个运行周期(6h)内,质量浓度分别为0,125,250,500,1 000mg/L的纳米TiO2对体系内DO,pH,NH+4—N的浓度影响不大;当纳米TiO2浓度为2 000 mg/L时,对体系内NO-3—N,PO3-4—P的浓度产生了较大影响.PCR-DGGE结果显示,短时、高浓度梯度投加纳米TiO2对SBR系统中种群多样性无明显影响.     

高速厌氧反应器的现状与发展

对厌氧反应器的研究进展和技术现状进行了全面总结,着重对比UASB反应器、EGSB反应器及微氧EGSB反应器的特点、结构特征及应用现状,结果表明：微氧EGSB反应器具有污泥产量少、出水COD低、高产甲烷活性及强抗冲击负荷能力的优点,是厌氧反应器的发展趋势.     

高效螺旋厌氧反应器的液体流动特性

以NaCl作为示踪剂,采用刺激-响应的试验方法,对螺旋反应器内的液体流态特性进行研究。研究结果表明:在模拟无产气工况下,螺旋厌氧反应器和螺旋升流区的液体流态均呈现良好的平推流特性,有利于基质降解;在模拟高容积负荷工况下(产气率Ug=67.5 L/h),因大量产气实现反应器内液体的有效自循环,反应器流态介于平推流与全混流之间,反应器内的自循环量可达4倍进水流量,有助于稀释进水基质质量浓度,缓解基质抑制作用,这是螺旋厌氧反应器能够取得高容积效能的重要原因。     

双进双出型SCR脱硝反应器内导流板设计和数值模拟优化

为了优化某燃煤电厂215 MW锅炉的双进双出型选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统内流场与浓度场,提高脱硝系统的脱硝效率,应用计算流体力学方法对脱硝系统内流场与浓度场进行数值模拟。分别采用k-ε双方程模型和物质组分输运方程模型计算了烟气的湍流流动与氨浓度场分布,研究了原设计方案下脱硝系统内流场和浓度场分布规律,通过优化导流板结构与布置对脱硝系统进行了结构优化。研究结果表明,原设计方案中无导流板情况下,反应器内流场和氨浓度场分布严重不均;优化后,脱硝系统内第一层催化剂入口处烟气速度偏差与氨浓度偏差分别为6.86%和4.62%。     

氧化反应器结疤因素研究

系统地分析了氯化法钛白生产过程中氧化反应器结疤相关因素,主要有反应器结构设计、材质、加工精度及系统温度控制等,并对这些因素进行分析讨论.     

热解产物MgO颗粒形貌对收率的影响

热解工艺制备的MgO颗粒形貌各异,粒径分布不均.传统的数值模拟过程假设产物为同粒径的标准球形颗粒,与实验结果存在一定的误差.因此, 以射流热解制备MgO过程为研究对象,引入伸缩因子等参数,研究了几种特殊的非规则MgO颗粒在射流热解反应器出口的分布,对比标准球形颗粒的分布结果进行讨论.结果表明:收缩因子α、丰满指数k及放缩径比β共同作用影响着MgO的收率.当α=-0.25,k=1,β=1时,MgO的收率较高,为96.88%;当α=0.25,k=2,β=1.5时,MgO的收率较低,为80.39%.     

稀土氯化物喷雾热解装置雾化效果的物理模拟

稀土氯化物雾化热解是稀土氧化物制备新工艺,但目前喷雾热解装备雾化效果差,雾化后液滴粒径分布不均匀.本文自行设计了文丘里管喷雾热解反应器,将粒子图像测速技术与MATLAB图像处理技术相结合,研究了气体流量、文丘里管和引流管几何尺寸等因素对雾化效果的影响.结果表明:文丘里管扩散段中较强的回流作用会加剧气液相间的混合碰撞,进一步破碎液滴;而过多的液相携带量容易导致雾滴密度变大,增大了液滴在运动过程中的碰撞几率,致使雾滴尺寸变大.文丘里管反应器适宜的几何尺寸和操作条件为:内径100mm,喉口内径10mm,引流管内径5mm,气相流量20.5m³/h.     

喷射鼓泡脱硫技术与设备

该技术采用湿法脱硫，用石灰水溶液作为吸收液与烟气中的二氧化硫反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙固体产物。烟气分成若干小部分后喷人吸收液中，以鼓泡方式通过浆液向上流动，并完成二氧化硫的吸收反应和烟尘捕集。净化后的烟气经反应器上部的除雾器除去其中的雾状水滴，然后通过烟筒排人大气。