煅烧对半水硫酸钙晶须稳定化的影响

以二水硫酸钙(DH)为原料通过水热法合成半水硫酸钙(HH),再进行煅烧得到稳定的硫酸钙晶须。采用SEM、TG、XRD等分析方法,系统地研究了煅烧温度和煅烧时间对硫酸钙晶须稳定化的影响。结果表明,在200～600℃下,提高煅烧温度和延长煅烧时间,能有效促进硫酸钙晶须的稳定化;当煅烧温度为650℃、煅烧时间为1 h时,所得产物均为无水死烧硫酸钙晶须。无水死烧硫酸钙结构致密,水分子难进入晶体内部,不易水化,可以实现硫酸钙晶须的稳定化。     

溶胶-凝胶法制备莫来石纤维过程中MgO的影响

以异丙醇铝、硝酸铝、正硅酸乙酯为原料,采用溶胶-凝胶法制备莫来石纤维,利用扫描电镜、TGA分析仪、X射线衍射仪、红外光谱等分析仪器,研究了莫来石纤维的形成过程。MgO添加剂通过硝酸镁分解导入。XRD和IR分析结果表明,最终纤维产物主晶相为莫来石,MgO的加入可以显著降低凝胶纤维转化为莫来石纤维的温度,加入质量分数为1%的MgO可以使莫来石析晶温度降低100℃。通过扫描电镜观察纤维形貌发现,当MgO加入量较低时,纤维表面光滑且直径约为20μm,无明显缺陷,但是加入量过多会影响成品纤维的表面形貌。综合考虑,适宜的MgO质量分数为1%,既可降低莫来石析晶温度,又可获得形貌良好的莫来石纤维。     

钛白酸解尾渣旋流分级数值模拟与实验研究

针对酸解尾渣旋流分级过程中分离精度较低的问题,采用数值模拟和实验验证的方式对工艺进行优化。模拟研究表明:当进口速度为1.78 m/s时,高钛品位的粗颗粒的回收效率是91.1%,TiO2回收率偏低;当进口速度为2.78m/s时,杂质细颗粒的分离效率是62.9%,显著降低。为保证高分离精度,进口速度需控制在2.28m/s。进一步研究表明,当进口速度为2.28m/s时,分级后溢流产物的体积平均粒径(D[4,3])为9.2μm,底流产物的体积平均粒径可达43.6μm,有90.3%的杂质细颗粒得到脱除,二氧化钛回收率可达59.3%。     

溢流口结构对水力旋流器性能影响的模拟分析

以工业用428 mm水力旋流器为研究对象,采用计算流体力学(CFD)技术对旋流器内流场和颗粒分级效率进行了数值模拟研究,对所建立的模型进行了验证,并在数值模拟的结果上分析了溢流口结构,包括溢流口直径、插入深度和溢流口的壁厚对水力旋流器性能的影响。重点考察了溢流口结构变化对旋流器内空气柱、压力降、分流比和分级效率的影响。模拟结果表明,溢流口结构变化对水力旋流器的性能会产生重大影响,计算所得最佳溢流口尺寸为:直径180 mm,插入深度168 mm,壁厚2 mm。     

水化时间和温度对半水硫酸钙晶须水化过程的影响

对水热法产物半水硫酸钙晶须水化过程进行了研究,重点考察了水化时间和温度对晶须水化过程的影响。结果表明,在水化温度为25~90℃范围内,水化产物中半水硫酸钙晶须含量随着水化时间的增加而减少,最终全部转化为片状、薄板状或者块状二水硫酸钙;随着水化温度的增加,水化诱导期延长,特别是在90℃时,半水硫酸钙晶须可稳定存在60min;根据水化产物观测结果以及物相组成分析发现,水化机理主要分为水化诱导期、半水硫酸钙晶须溶解以及二水硫酸钙重结晶3部分。     

降膜结晶分离提纯对二甲苯

降膜结晶是一种重要的对二甲苯提纯方式。以含有75%(质量分数)对二甲苯的混二甲苯为原料,研究降膜结晶分离提纯对二甲苯过程,考察挂膜、进料速率、预冷温度、结晶温度、降温速率等工艺条件对结晶过程的影响,以及发汗终温、升温速率对发汗过程的影响。研究结果表明:当结晶条件为挂膜、进料线性喷淋密度360.53 mL/(m·min)、预冷温度25℃、结晶温度15℃、降温速率0.15℃/min时,以及发汗条件为升温速率1℃/min、发汗终温10℃时,可获得纯度高于99.50%的对二甲苯产品。     

水力旋流器内部流场模拟分析与PIV验证

以直径为140mm水力旋流器作为研究对象,采用计算流体力学(CFD)技术对旋流器内部流场进行数值模拟,并对所建立的模型进行激光粒子图像测速(PIV)实验验证。基于数值模拟和实验结果,分析了旋流器内部压力、切向速度、轴向速度和径向速度的分布。利用PIV技术对旋流器内部流场进行测量,考察了不同入口速度下旋流器圆柱段区域瞬态速度场。通过对比数值计算与测试结果表明:CFD模拟可以有效预测水力旋流器内部流场分布,帮助探索旋流器内的流动状态和分离机理;利用PIV技术测量旋流器内部流动特性和速度分布,其测量结果与CFD计算结果吻合良好,验证了数值模型的准确性。