臭氧与对硝基苯酚溶液在鼓泡塔中反应的模拟

研究了鼓泡塔中臭氧与对硝基苯酚水溶液反应的吸收传质过程．首先在半连续状态及298K下,将气相臭氧连续注入盛有对硝基苯酚溶液的鼓泡塔中进行吸收实验,并对吸收过程进行模拟．然后运用全混流模型,建立了臭氧吸收过程的质量平衡方程．采用Matlab软件中的ODE程序求解该质量平衡方程和增强因子的联立方程,模拟吸收过程中臭氧和对硝基苯胺浓度的变化,并与实验值进行比较．发现在合适的pH值下,在80％的对硝基苯酚降解之前,模拟值和实验值吻合较好,当对硝基苯酚的浓度下降到某一值时,模拟值和实验值出现一定的偏差．研究结果表明,在短的鼓泡塔中,应用全混流模型来描述气相和液相的流体状态是可行的。     

臭氧在水中的吸收和自分解

研究了臭氧在水中的吸收和自分解特性，探讨了ｐＨ值和气速对溶解臭氧平衡浓度的影响。实验测定了臭氧在鼓泡反应器中的传质系数。     

CO2在单乙醇胺溶液吸收塔中的传质阻力模拟研究

为了探究吸收塔内CO2传质随着塔高变化情况,进一步指导吸收塔强化.将吸收塔分为"塔顶""塔中""塔底"3个部分,通过鼓泡吸收实验分别对"塔顶""塔中""塔底"处单乙醇胺(MEA)水溶液吸收CO2行为进行模拟,获得不同位置的CO2出口体积分数.结果 表明,根据双膜理论和传递的连续性建立动力学模型对实验数据进行分析,获得模...     

喷射鼓泡反应器湿法烟气脱硫模型

以中试喷射鼓泡反应器（JBR）为基础,该文建立了一种基于全混流的JBR湿法烟气脱硫数学模型,包括SO2在石灰浆液中的吸收模型和JBR反应器模型。根据模型方程可求得在JBR任一位置处各组分浓度及pH值与烟气中初始SO2浓度的关系值,并可计算SO2在石灰浆液中的吸收速率、气液相传质系数及气液有效比表面积。模型在中试JBR系统中得到的实验验证,实验结果与模型预测的情况具有较好的一致性。     

多尺寸填料塔中CO_2吸收过程的实验和模拟

随着二氧化碳吸收法捕集技术的不断发展,需要研究吸收过程的规模放大和模拟。在200mm和600mm的2种不同尺寸填料塔中进行了CO_2吸收实验,采用新的规整填料有效传质面积关联式,进行了基于速率模型的过程模拟,对比了不同传质模型。结果表明:最适用的传质模型是液膜阻力模型,2个吸收塔的气体出口CO_2摩尔分数计算结果与实验值的平均相对误差分别为1%和3%。说明在过程模拟中使用合适的传质模型和规整填料传质面积关联式可以有效预测不同尺寸吸收塔中CO_2捕集效果。     

超声空化气泡运动方程的求解及过程模拟

考虑液相的动力粘度、表面张力和溶剂的蒸气压对空化泡运动特性的影响,建立了超声作用于均相液体中空化泡运动的动力学模型,并用MATLAB工具对建立的普遍化的模型方程进行了数值求解和过程模拟.探讨了超声在水介质中传播时超声的频率、功率和空化泡的初始平衡半径对空化泡运动规律的影响以及声压幅值和液相主体温度对空化泡崩溃时的泡内温度和压力的影响,为超声的空化效应在化工过程中的研究和应用提供了基础理论依据.     

浆料鼓泡塔内吸附剂微粒增强气液传质的研究

为了考察吸附剂微粒对气液传质的增强,研究了浆料鼓泡塔内异丙醇-水/4A分子筛和叔丁醇-水/分子筛浆料系统内吸附剂微粒对气液传质的过程.考虑液相返混及气液两相间传质,建立了浆料鼓泡塔内气液传质模型,数值求解该模型,数值模拟计算结果与实验结果吻合较好.考察了系统中加入吸附剂微粒后,不同固含率对不同平均粒径下增强因子的影响及粒径对液相传质系数的影响.结果表明,吸附剂微粒的加入使气液传质得到增强.固含率增加,气液传质增强,当固含率超过4%后,气液传质的增强变得缓慢.微粒的粒径越小,对气液传质增强越大.     

中心进气式鼓泡反应器内气液流动的大涡模拟

研究鼓泡塔内涡的结构及其演变规律，对揭示反应器内传热、传质性能具有重要意义．用大涡模拟（LES）方法对中心进气式鼓泡塔内瞬态流动性能进行了模拟研究，结果表明，增大气速可使涡结构剧烈变化，增加液体黏度限制了涡尺度的发展，减少气泡尺寸加快了涡的变化速率．模拟结果与实验值吻合良好，大涡模拟方法能有效地揭示鼓泡塔内不同尺度的涡结构及其发展变化规律．     

双组分制备级气相色谱分离过程的数值模拟

在研究分析性气相色谱分离模型的基础上,提出并建立了双组分制备级气相色谱分离过程的数学模型,模型包括物料平衡方程、吸附等温方程和传质方程。描述该过程的数学模型是隐形非线性偏微分方程,通过数值求解模拟分析了柱填充空隙率和流动相流量等不同操作参数对色谱分离的影响,并与文献实验值相比较,结果基本吻合,最大相对误差在4．86％以内,为实现工业放大和生产的最优化操作和控制提供了一定的指导作用。     

规整填料塔吸收NOx过程的模拟和实验

为了解决工业中NOx污染问题，以双膜理论为基础建立并求解了氮氧化物在绝热情况下采用高效规整填料塔进行常压水吸收的数学模型，对NOx脱出率、出口含量、氧化度、出塔酸浓度及液体酸温度进行了模拟，同时进行了实验验证。模型涉及水吸收的气相反应及平衡、气相传质过程、界面平衡和液相反应。实验装置为已投产运行的年产2万吨草酸的吸收塔设备，模拟结果与工业实验装置现场采集的数据吻合较好，可以作为氯氧化物工业化生产的理论依据。     

Modeling of mass transfer characteristics of bubble column reactor with surfactant present

Danckwert‘s method was used to determine the specific interfacial area, a, and the individual mass transfer coefficient, κL, during absorption of CO2 in a bubble column with an anionic surfactant in the carbonate-bicarbonate buffer solution and NaAsO2 as catalyst, the presence of which decreases the specific interracial area and the individual mass transfer coefficient. The specific interfacial area and the individual mass transfer coefficient increase with increasing superficial gas velocity. The specific interfacial area decreases whereas the individual mass transfer coefficient increases with increasing temperature. The results of experiments were used to determine the dependence of a, κL, and κLa on the surface tension, the temperature of the absorption phase, and the superficial velocity of the gas. The calculated results from the correlation were found to be within 10% deviation from the actual experimental results.     

鼓泡塔和内循环气升式生物反应器混合特性比较

用脉冲示踪法测试了鼓泡塔和内循环气升式生物反应器的停留时间分布，对其流动混合特性作了比较研究．结果表明，内循环气升式生物反应器停留时间分布得到改善，强化了气液传质，有更好的混合效果，提高了反应效率．多参数模型较单参数模型能显著地反映出两种反应器的混合特性及其差别，移位对数正态分布函数模型对实验值的吻合程度优于组合模型．     

C8芳烃吸附分离过程模型化及仿真

针对C8芳烃模拟移动床吸附分离过程,在严格分析系统机理的基础上,建立了动态混合池模型。该模型采用了等效连续逆流移动吸附建模方法,并考虑了床层轴向返混。根据装置操作条件,采用了液固吸附线性传质推动力模型和线性吸附等温线模型。仿真结果表明了该模型的有效性。     

CFD优化大型浅层鼓泡塔管式气体分布器结构

分布器结构影响大型浅层鼓泡塔反应器性能,采用CFD模拟研究了5种四管气体分布器,各分布器的通气管均匀布置在不同的分布环上（0.3/0.4/0.5/0.6/0.7＊DT）,模拟采用了双流体方法和多气泡簇MUSIG模型。文中较全面的考察了高表观气速下（Ug=0.1m/s）管式分布器分布环直径对反应器流型、相含率、液速、湍b流、气泡大小以及混合时间的影响;模拟结果表明整体气含率和混合时间均随环径比先增大后减小,气含率的最佳环径比在0.4左右,而混合时间最大值出现在0.5d/DT附近,当环径比小于时0.5,鼓泡塔内为单循环流动,大于此值,鼓泡塔内将形成双循环流动,不利于混合。     

肉桂醛臭氧化反应传递过程研究

根据肉桂醛气流两相臭氧化反应的特点，采用正交实验设计方法，考察肉桂醛质量分数ω，反应温度T，空塔气速Ug三因素及其交互作用对肉桂醛臭氧化反应传递过程的影响，结果表明，实验范围内肉桂醛的质量分数，空塔气速对反应的转化率和选择性均有显著影响，同时肉桂醛的质量分数与空塔气速的交互作用对选择性有显著影响，而温度及其它各因素间交互作用对反应影响较小。     

过冷流动沸腾汽泡凝结变形及流场特性的数值模拟

建立了过冷流动沸腾汽泡凝结质量及能量传递模型,采用VOF多相流模型,对汽泡凝结过程进行了数值模拟。得到了不同工况下汽泡变形过程及其内部和周围流场变化,与前人研究结果吻合较好。结果表明：汽泡凝结过程中,其形貌将发生变化且受汽泡初始直径和过冷度等影响显著。过冷度越高或初始直径越大,汽泡变形越剧烈。当初始直径和过冷度都达到一定数值时,汽泡在凝结后期将发生破裂。     

工业湍动流化床反应器内流体力学行为的模型化研究

在前人关于自由鼓泡流化床中气泡特征计算的基础上,考虑内构件对流化行为影响,提出了“等效柱”的概念。结合过程模拟及最优化思路,修正了前人得到的计算公式,提出了可用于具有内构件工业湍动流化床的气泡尺寸和床层高度计算公式,研究表明该模型是适宜的。