热态气-液多层桨搅拌槽内的气液分散和传质性能

在直径为0.30 m的不锈钢搅拌槽中,采用半椭圆管盘式涡轮(HEDT)为底桨,上提操作的宽叶翼形桨(WHU)为中、上层桨的三层组合桨,研究了25~80℃范围内气-液两相体系中的气液分散和传质性能。结果表明,气含率随温度升高而明显降低,80℃时的气含率仅为25℃时气含率的58.8%;容积传质系数(kLa)受温度的影响很小,温度从25℃上升到80℃,kLa仅增大了2%,理论计算得出80℃下kLa比25℃下增大4%,与实验值基本相符;依实验数据关联得到不同温度下的气含率和kLa与温度、功率和表观气速的经验关联式以及无因次准数关联式,关联式计算值与实验值误差在±10%以内。通过对比经验关联式中功耗、表观气速和温度的指数可以看出,气含率受温度影响最大,表观气速对气含率的影响大于功耗对气含率的影响;而功耗对kLa的影响最大,功耗影响的指数分别是表观气速和温度对kLa影响指数的2倍和4倍。     

卧式聚合釜中新型宽叶板式搅拌桨的气液传质特性

卧式聚合反应器被广泛用于气态单体的乳液聚合反应.为强化气液传质,卧式聚合反应器多采用新型宽叶板式搅拌桨.本文采用进出口流量变化检测法在卧式反应器内测定了气液容量传质系数Kla,考察了NFr数、液含量ε、搅拌桨层数和桨叶片数对Kla的影响.结果表明:新型宽叶板式搅拌桨比普通桨型具有更大的气液容量传质系数.Kla随NFr的增加而增大;随ε的增加先增大后减小,在ε=0.5时达到最大值,随搅拌桨层数和桨叶片数的增加而增大.在不同的NFr下,卧式反应器内流体呈现重力作用区、过渡区和惯性力作用区.在重力作用区,Kla与NFr符合Kla∝NFr0.9～1.1.     

搅拌萃取塔液泛速度和滞存率的研究

在内径为90mm的搅拌萃取塔中,对分散相滞存率和液泛速度进行了研究,实验用的物系为煤油－水,煤油－15％甘油水,锭子油－水,2－乙基己醇－水,实验结果表明,转速,相比,物性对液泛速度,滞存率都有影响,而且在较低能耗下搅拌萃取塔处理界面张力大的物系时显示出较大优越性,同时,利用因次分析法,得到了计算滞存率及湍流区液泛速度的关联式。     

共轭环填料萃取塔的传质性能研究

在φ１２０的不锈钢填料塔中,以φ１６共轭环填料为研究对象,分别选用正丁醇－丁二酸－水和３０％ＴＢＰ（磷酸三丁酯）的煤油－醋酸－水２种不同界面张力的体系进行试验,测定了该填料在不同两相流速下的表观传质单元高度,和相同条件下测定的同尺寸鲍尔环,拉西环和θ环作了比较,θ歪的表观传质单元高度比共轭环比,但共轭环的分别比鲍尔环小１６％,比拉西环２５％,本文对影响传质性能的因素也进行了分析。     

超临界流体萃取塔传质性能的研究

建立了描述连续逆流超临界流体萃取塔传质性能的数学模型。在直径为25mm连续逆流操作的超临界填料塔、筛板塔、喷淋塔中,应用超临界二氧化碳-异丙醇-水、超临界二氧化碳-乙醇-水两种实验体系对传质模型进行了实验验证,计算结果与本文实验数据符合较好。     

催化精馏塔中催化剂填料传质特性研究Ⅰ.气液传质系数的测定

通过气液在塔内的逆向流动, 测定了气液传质系数－ 实验在常压、２５ ℃下进行, 采用内径为５３ ｍ ｍ 的玻璃管, 玻璃管中的催化剂捆束总高度为５２８ ｍ ｍ－ 对实验数据进行回归处理, 得到了传质系数的关联式, 为醋酸甲酯催化精馏水解过程的模拟提供了基础     

复合气液传质过程多元传质系数估算方法

以多元传质的扩散方程为基础，提出化学反应，吸附对气液传质增强因子以及伴有化学反应、吸附的气液传质过程的多元传质系数的估算方法，用非平衡级模型及上述方法得到的传质系模拟脂肪酸甲酯化反应精馏过程，与实验结果吻合。     

气液反应传质教学实验技术研究

根据新时期创新型人才培养的需要，总结了多年科研工作的体会，对以Na2SO3水溶液吸收氧的气液反应动力学与传质学理论与实验技术进行抽提与研究，使之形成适于本科教学的实验技术。整个实验较好地反映了《化学反应工程》、《化工传递过程》及《分离工程》这三门化学工程专业核心专业课的有关重要的理论与原理，并对学生的综合思维与科学研究能力的培养颇有益处。     

多级雾化超重力旋转床中气液传质实验研究

利用传热强化与过程节能教育部重点实验室开发的多级雾化超重力旋转床，采用化学吸收的方法测定了其在不同操作条件下的体积传质系数，并根据双膜理论建立了旋转床中气液两相之间的传质模型．实验结果表明，多级雾化超重力旋转床气液两相间的体积传质系数随气液流量的增加而增大．文中还从实验数据中归纳出了液滴内的传质系数方程，指出丝网层的雾化使液滴在离心力的作用下高速旋转进入雾化区，由于液滴内循环非常剧烈，从而使多级雾化旋转床的液滴内传质系数较高．     

金属套管式微通道气液传质特性研究

以纯水吸收CO₂的物理吸收过程,研究了金属套管式微通道的气液传质特性。考察了气液两相的接触方式、气体和液体表观线速度、微通道结构尺寸（如微孔孔径、套管环隙尺寸）等对液侧体积传质系数的影响规律。结果表明,气相走内管、液相走外管,更有利于实现良好的气液传质效果;液侧体积传质系数随气液表观线速度的增加而增加,但液相表观线速度的影响更显著;微孔孔径和套管环隙尺寸的减小能显著提高液侧体积传质系数,但套管环隙尺寸的影响更大。     

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.     

生化工业用P型搅拌桨气液混合性能研究

采用搅拌功率测定与氧传递性能试验的方法，对Parabola型搅拌桨叶的混合性能进行了研究。通过与Ruston桨的对比表明，P型桨具有如下优点：①通气搅拌功率不降低，搅拌剪切力小；②在一定功率输入和通气量下，容积传氧系数较高。因此，P型桨应用于生物好氧反应的情况是非常有效的。     

深液层菌帽塔盘性能研究

在直径600mm有机玻璃模拟塔内以空气-水为实验介质,对比研究3种结构型式底盘菌帽塔板在深液层鼓泡塔内的流体力学性能、传质效率及塔内液相返混状况。并给出估算总板压降及气含率的关联式。     

表面活性物质液液传质的影响：II.对Lewis槽传质的影响

在Ｌｅｗｉｓ槽中研究了表面活性物质对三种部分互溶液液体系传质速率的影响，并与单液滴传质实验结果进行比较。研究结果表明，表面活性物质对Ｌｅｗｉｓ槽和单液滴传质速率有类似的影响，对Ｌｅｗｉｓ的影响程度高于单液滴。     

吸附性微粒增强气液传质的一维非稳态非均相模型

为研究吸附性微粒对气液传质的增强机理，基于渗透理论，考虑微粒的吸附性，建立了吸附性微粒增强气液传质模型，并通过求解模型讨论了加入吸附性微粒后液相物性的改变、微粒到气液界面的停留时间以及微粒的粒径对气液传质的影响．结果表明，离气液界面越近，粒径越小，微粒的吸附能力越大，增强因子越大；在相同的固体含率和固液分配系数下．增强因子随微粒在气液界面停留时间的增加而增加，但是当停留时间超过一定值后，随着停留时间的增加，增强因子下降．考虑表观黏度的影响，在质量固含率小于4％时，随着固含率的增加，增强因子增加，当固含率再增加，则增强因子减小．研究表明，在液相中加入吸附微粒，对气液传质有明显影响．     

表面活性物质对液液传质的影响：I.对单液滴传质的影响

选择四种具有不同互浓度的液液体系，研究表面活性剂的加入对单液滴传质系数的影响。结合界面张力的测定结果，探讨互浓度、界面活性与传质系数的关系。结果表明，互浓度与界面活性、传质系数的降低之间存在着对应关系，对于低界面张力、部分互溶的体系，界面张力不是决定表面活性物质对液滴传质系数影响程度的主要因素。     

闭式涡轮转盘塔的传质数学模型

建立了闭式涡轮转盘塔（ＣＴＲＤＣ）的传质数学模型－简化的扩散模型,并用数值计算方法求得塔内浓度分布和传质系数Ｋｏｄａ。计算结果与实验测定值相当吻合,说明模型能较好地反映ＣＴＲＤＣ中的传质状况,可用于ＣＴＲＤＣ塔高的设计计算。     

多级搅拌槽内流动特性实验及模型研究

利用隔盘、环板等内构件将搅拌槽内分为四级,采用饱和KCl溶液作示踪剂,利用特制的电导率仪微机系统进行动态数据采集,测定了不同的操作参数和内构件尺寸对停留时间分布(RTD)的影响,分析了影响返混的主要因素。环板与槽壁的间隙、隔盘外径与环板内径的影响较强,盘、板间距的影响相对较弱。利用MonteCarlo方法(MCM)对系统的停留时间分布进行了数值模拟计算。     

旋转填料床,一种新型高效气液传质传热装置

回顾了旋转填料床这种新型高效气液传质传热装置近年来的进展及特性,应用,报道了本实验室有关的研究结果。