heory, controls parameter and application of the packed-bed electroosmotic pump

Theory and controls parameters affecting the output pressure and flow rate of the packed-bed electroosmotic pump (p-EOP), including zeta potential ζ, electric intensity E, length of the column L, cross-section area of the column A, dielectric constant ε and viscosity coefficient η of the liquid being pumped, are discussed concisely. And also, the fabrication and application of the p-EOP are introduced.     

高压电场中陶粒填充床对亚甲基兰的脱色效能

考察了高压脉冲电场中陶粒填充床对于亚甲基兰的脱色效能.实验结果表明,在高压脉冲电场与陶粒的相互作用下,亚甲基兰得到了有效去除.当反应条件为电压25 kV,通入空气流量为270 mL/min,亚甲基兰溶液初始质量浓度为5 mg/L,流速为40 mL/min,在反应180 min时,去除率稳定在78%左右.随着电压的增加,流速的减小,亚甲基兰初始质量浓度的减小和空气的通入,亚甲基兰的去除率都得到增加.在高压脉冲电场下,陶粒的存在增强了电场强度,同时放电过程也增强了陶粒对于亚甲基兰的吸附,二者的相互作用促进了亚甲基兰的降解.     

填充床/沿面复合放电等离子体降解苯的研究

研究填充床/沿面复合放电等离子体反应器,用于对挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)的降解.该反应器以置于石英介质管内的不锈钢弹簧为高压电极,以附着在有机玻璃管内壁的不锈钢网为低压电极,将石英介质管放于有机玻璃管中央,并于石英介质管外与低压电极间填充玻璃珠.采用交流高压电源供电,实现在石英介质管内发生沿面放电,同时在石英介质管外发生填充床放电.含污染物的气体首先通过沿面放电区域,然后经填充床放电区域排出.以苯为目标物,考察了高压电极弹簧外径、玻璃珠尺寸对苯降解的影响,通过引入MnO2/γ-Al2O3催化剂参与反应,进一步提高了苯的去除率.结果表明:在玻璃珠直径6 mm、高压电极弹簧外径12 mm、放电间距12 mm、放电电压27 kV、苯的初始体积分数为0.011 4%的条件下,苯的处理效率高达75%.MnO2负载量为MnO2/γ-Al2O3催化剂质量的10%,并填充于反应器底部,苯的降解率达85%,去除效果提高.     

填充床放电等离子体反应器对铜绿微囊藻的去除

研究了多根高压电极型填充床放电等离子体反应器对铜绿微囊藻光密度的去除.探讨了高压电极材料、气量、峰值电压和脉冲频率对填充床放电等离子体反应器中铜绿微囊藻光密度去除的影响.结果表明:高压电极材料对铜绿微囊藻光密度的去除不太明显;铜绿微囊藻光密度去除率在处理当天随气量、峰值电压、频率增加而增强的作用效果不明显;而是在放置培养期间,铜绿微囊藻生长受抑制的程度加强,光密度去除率增加.     

乙苯脱氢反应器系统的优化控制

本文针对某企业的乙苯脱氢反应器系统,提出了一种在线静态控制方案:采用卡尔曼滤波器对时变的催化剂活性进行估计,对活性预测模型参数进行辩识;基于这种估和辩识,对催化剂活性变化进行预测,进而优化反应操作。又对优化计算中遇到的问题,提出了一种两层优化计算方法。最后给出了程序框图和仿真结果。结果表明这种方案是有效和可行的。     

振荡电流控制对反应选择性的影响─—硝基苯电解还原制备对氨基苯酚

以硝基苯在稀硫酸介质中电解还原制备对氨基苯酚为背景，重点或考察了振荡电流控制对垂直型固定床电板反应器中反应选择性的影响。结果发现，对于１０００Ａ／ｍ￣２的表现几何电流密度，当工作比为０．６和０．８时，在５０～５００Ｈｚ的频率范围内，可得到高于直流操作的选择性，最大可提高约１０％。     

滴流床中液相传质系数的研究

在气液并流向下的滴流床中,应用空气-二氧化碳-水系统和空气-二氧化碳-氯化钠水溶液系统,对气液界面液相传质系数进行了研究。滴流床床径为T=42mm,床中填料为小颗粒玻璃珠(粒径d_p=2.33,1.73,1.16mm),气相空床流速u_G为0.12—0.50m/s,液相空床流速u_L为0.002—0.040m/s,气液相温度均为298K。实验表明滴流区液相传质系数k_Lα与u_L、u_G、d_p和系统的物性等有关,用回归分析方法得到如下的关联式: (k_Lαd_p~2)/D_A=0.147Re_L~(0.55)Re_G~(0.58)Sc~(0.50)(dp/T)~(-0.06)证实了该传质过程符合Higbie理论。     

乙烯环氧化固定床膜反应器性能CFD模拟分析

为了提高乙烯氧化合成环氧乙烷反应体系的选择性，建立了乙烯由膜管进料的固定床膜反应器模型，对其进行了相关的计算流体力学（CFD）计算模拟，并与传统固定床反应器作比较。结果表明：在反应器构型、催化剂、反应条件相同的前提下，相较于传统固定床反应器而言，固定床膜反应器的选择性较高但乙烯转化率和环氧乙烷收率较低；改变操作条件使得两种反应器的选择性相同时，固定床膜反应器中乙烯转化率和环氧乙烷收率较大。据此得出固定床膜反应器较传统固定床反应器更具优势的结论。本文工作为乙烯环氧化固定床膜反应器的放大与固定床膜反应器替代传统固定床反应器的可行性提供了理论基础。     

用数学方法设计固定化产腈水解酶细胞填充床反应器的关键操作参数

在用固定化产腈水解酶细胞填充床反应器催化制备尼克酸的实验中,通过构建代数形式的经验方程,成功地完成了反应器操作参数的设计。通过分析已知的填充床反应器的轴向扩散模型(一维)的数值解,得到一个经验方程:L=7.898u cS0+114.6u+0.028,该方程描述了3个关键操作参数(柱长L,流速u和底物浓度cS0)之间的关系。在底物转化率和反应器孔隙率分别为95%和0.11的前提下,以所得的代数方程为约束条件进行了最优化计算,求解出最优操作参数,使尼克酸的产量达到最高。     

Theory,controls parameter and application of the packed-bed electroosmotic pump

Theory and controls parameters affecting the output pressure and flow rate of the packed-bed electroosmotic pump (p-EOP), including zeta potential ξ, electric intensity E, length of the column L, cross-section area of the column A, dielectric constant ε and viscosity coefficient η of the liquid being pumped, are discussed concisely. And also, the fabrication and application of the p-EOP are introduced.