化工计算传质学的一个改进模型

计算传质学模型由浓度输运方程及其封闭方程和相应的计算流体力学模型组成。使用这一模型可同时计算出湍流传质扩散系数、三维浓度场和速度场分布。但刘伯潭提出的传质封闭方程c^2^--εc模式，形式复杂而且其模型常数均直接借鉴于传热研究；此外，由于计算流体力学模型对最终浓度场的预测结果有着重要的影响，所以有对其进一步改进的必要。文中对传质封闭方程进行了简化并重新确定了模型常数，而且对计算流体力学模型进行了改进使其预测结果与文献中的实验值符合得更好。通过与文献中的湍流传质扩散系数及浓度值的比较，证明了这一简化的可行性。     

气液界面传质过程Rayleigh对流模拟的格子Boltzmann方法

浓度梯度导致的Rayleigh对流是一种通常在传质过程中观察到的界面现象.为了模拟乙醇吸收CO2气液传质过程中界面传质引发的Rayleigh对流现象,提出了描述界面扰动的随机扰动模型,并建立了带有双分布模型的二维格子Boltzmann方法(LBM).模拟二维液相Rayleigh对流过程中,假设界面上CO2浓度为常数.通过模拟研究,确定了随机扰动模型的2个参数:局部扰动概率P和浓度扰动大小ρD.模拟结果表明,当0<ρD≤10-9,kg/m3、10-6≤P≤10-1时,平均液相传质系数存在一个稳定值:(1.09±0.02)×10-5,m/s.通过考察浓度分布结构,分析了Rayleigh对流的时空演化过程.根据模拟结果定义并计算了传质增强因子,其证明了Rayleigh对流能够有效地强化界面传质.     

板波纹规整填料液相分布模型

为研究板波纹规整填料内的液体流动状况，建立了相应的液相分布数学模型，并对4种板波纹规整填料的持液量和有效润湿面积进行了模拟计算及实验验证．结果表明，在无气相影响下，无论是均匀进料还是点源进料，液体在填料内的分布最终将达到稳定的自然流状态，而有效润湿面积的模拟结果显示，无气相影响时，即使在很大液相负荷下填料片的有效润湿面积比也不会超过1．另外，降低液体表面张力有利于在填料片上形成较大的润湿面积，而液体黏度对润湿面积的影响不大。     

吡啶-水-氟化钾体系的液液相平衡

采用氟化钾分离吡啶-水恒沸物体系．将氟化钾加入到吡啶-水体系中，可产生水富集相(水相)和吡啶富集相(吡啶相),实验测定了吡啶-水-氟化钾体系在25℃时的液液相平衡数据．当水相中氟化钾浓度分别大于或等于30．57％时，产生的吡啶相中含有可以忽略的盐，水相中含有可以忽略的吡啶；当水相中氟化钾浓度为50．40％时，吡啶相中吡啶的浓度高达93．84％．因此用氟化钾可以有效地分离吡啶-水体系．采用Pitzer方程计算水相中水的活度，用Wilson、NRTL或UNIQUAC方程计算吡啶相中水的活度，将二者结合对液液相平衡数据进行理论计算．结果表明，采用Pitzer方程与UNIQUAC方程结合的理论计算值与实验值吻合较好，其绝对平均偏差水相为1．01％，吡啶相为0．70％．     

改性线性酚醛树脂的合成

针对线性酚醛树脂用于油田防砂作业存在的缺陷，用“CH2OCHCH2C1”和“NH2CH2CH2CH2Si(OEt)3”对线性酚醛树脂进行接枝改性，合成出具有两种活性基团的新型预聚合改性酚醛树脂．实验表明，改性线性酚醛树脂固砂的热性能和抗压强度均有明显提高，热降解起始温度提高了60℃～80℃，抗压强度平均提高了4．5MPa。     

非清晰精馏网络系统NINLP整体最优化方法

以分离清晰度为优化变量之一，建立了非清晰精馏网络最优化模型，该模型为非凸的混合整数非线性规划问题，提出了求解含有双线性项的非凸ＭＩＮＬＰ问题的整体最优化方法，后通过３个非清晰精馏网络最优化算例对上述方法和模型进行了演示。     

非跨夹点流股的混合对用水网络用能变化的影响

运用夹点分析法,针对用水网络中非跨夹点混合,研究了流股混合引起的系统用能变化与系统夹点位置之间的关系。对于非跨夹点流股,夹点下热流股与夹点上冷流股之间的混合,不会给系统带来能量惩罚;而非跨夹点流股的其他混合形式,不会给系统带来节能效果;非跨夹点热流股间以及冷流股间的混合均不会减少系统换热的热负荷。这些结论可作为用水网络的设计及已建水网络调优的理论依据。     

静态混合器流体力学性能的CFD模拟

针对立交盘静态混合器的流体力学性能,采用计算流体力学方法对混合器内牛顿流体的流动状况进行了研究,得到了流体流经2个混合元件的流场变化和压降情况.所选的6个截面的速度分布复杂多变,显示出与混合器结构相对应的周期性.采用激光多普勒测速仪测定了轴向速度的实验数据与模拟结果吻合较好.对于压降的模拟在装有10个立交盘静态混合器的管路中进行,研究发现50＜Re＜500为所研究系统的流动状态从层流向湍流转变的临界区间.     

过程系统工程在亚洲进展显著

亚洲过程系统工程2000年会(Process Systems Engineering Asia 2000)于2000年12月6～8日在日本京都国际交流中心举行。主办机构为国际过程系统工程委员会亚洲委员会，承办单位是日本京都大学。