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．     

溴化锂溶液微小液滴绝热吸收水蒸气研究

基于动量守恒、质量守恒和能量守恒方程的基本理论提出绝热吸收器内溴化锂溶液微小液滴下降过程绝热吸收水蒸气的数学模型。通过数值计算分析了不同液滴直径时,溶液温度、溶液质量分数、传质系数和吸收率等随吸收器高度变化关系,该数学模型为喷淋绝热吸收器优化设计提供理论基础。     

溶剂萃取柠檬酸的传质研究

研究了用三辛胺溶剂分别从纯溶液和发酵液中萃取柠檬酸过程的传质规律与液滴粒径,无因次柱高及有机相配比对传质系数的影响,建立了液滴自由上升阶段的传质模型,并用以关联实验结果。     

溴化锂溶液绝热吸收水蒸气的传质强化研究

依据双膜理论假设,建立了规整填料绝热吸收器数学模型,通过对连续性方程和动量方程简化得出速度关系式,从而保证程序计算结果收敛和减少计算时间,依据计算结果分析了喷淋溶液温度、浓度、流量和吸收压力对传质系数影响,并将计算结果和实验结果进行比较.结果表明,增加喷淋溶液流量能显著增大溴化锂溶液绝热吸收过程传质系数;数值计算结果和实验结果吻合较好.     

氯仿萃取咖啡因的传质研究

为了建立振动筛板萃取塔传质模型,用单液滴萃取装置测定了氯仿萃取咖啡因过程的传质系数。通过双膜理论分析得知,滴外传质是萃取过程的控制步骤。采用Krishna关联式估算的液滴终端速度与测量值符合较好,平均相对误差为1.69%。当分散相的Reynolds数在308.1～365.4范围时,内环流液滴的滴外传质系数测量平均值为1.30×10-4m.s-1,与Garner-Tayeban和Trybal关联式计算得出的传质系数平均相对误差分别为6.89%和8.93%。结果表明上述关联式可以用于萃取塔的设计和放大。     

浆滴在下落过程中吸收SO2过程分析

本文建立了液滴下落的数学模型和纯水液滴对SO<,2>吸收的数学模型,讨论了各种因素对液滴下落过程的影响.在对纯水液滴对SO<,2>吸收的研究过程中,确定了气相传质系数和液相传质系数的选取.本文对浆滴呼吸收SO<,2>的过程进行了分析并对浆滴和液滴吸收SO<,2>的不同效果进行了比较.     

近十年来斯米尔诺夫工作的简单回顾

本文对苏联林索维达化工学院斯米尔诺夫教授近十年来有关化工方面的工作,作一简单的回顾,斯米尔诺夫的工作包括了液滴的形成,单液滴的运动,单液滴的传质,沸腾床的流体力学,吸附,萃取喷淋塔的传质等方面,在结果整理上,较多的以相似准数关联所得数值,对斯米尔诺夫工作的系统介绍,对我们开展有关科研可能有一定的帮助。     

中空纤维多孔膜基气体吸收传质性能研究

气相传质阻力是中空纤维多孔膜基气体化学吸收过程中的主要传质阻力。文中采用聚丙烯中空纤维膜组件、CO₂-空气-水和CO₂-空气-NaOH水溶液两种体系对膜基气体吸收过程的传质性能进行了研究。测定了不同气速和液速条件下的总传质系数。根据气液反应理论对实验结果进行分析,由实验和理论计算获得了气相分传质系数。通过进一步的拟合计算获得中空纤维多孔膜管内气相传质数学关联式Sh =0.0038Re^0.44Sc^0.33_.用此关联式计算得到的总传质系数与实验测得的结果进行了比较,一致性良好.     

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。     

喷射塔中H_2S吸收传质系数的关联

本文通过对传质理论的分析,研究了喷射塔中H_2S吸收传质系数K_(Ga)的关联。结合实验数据讨论了已有关联式与理论分析之间的矛盾,进而得出更为合理的关联式。     

排数对矩形翅片椭圆管束换热的影响

本文采用质热比拟技术，对矩形翅片椭圆管翅片表面的局部和平均传质系数进行了实验研究，由翅片表面局部传质系数的测量可以看出，管排数对翅片表面尾部回流旋涡区面积影响较大；第一排管换热系数比稳定值约低２０％，Ｒｅ数较大时，第二排管Ｓｈ数约高于稳定值６％。     

纤维液膜萃取分离器的流动、传质规律研究

在一直径为70mm，高为2630mm的有机玻璃纤维液膜萃取分离器冷态实验装置上考察了操作参数及结构参数对其传质性能和流动特征的影响。通过考察体积传质系数，确定了纤维液膜萃取分离器的最佳填充密度和最佳流量比。建立了流动模型，提出了以无量纲准则数雷诺数为设计纤维液膜萃取分离器的准则。实验结果表明，其最佳填充密度为2．8％～3％，最佳操作流量比为5。     

活性炭固定床上氯苯气体的吸附过程

研究了氯苯气体在活性炭固定床上的吸附过程。对不同温度下氯苯在活性炭中的吸附特性进行了测定,并用过热蒸气对活性炭吸附的氯苯进行了脱附回收。采用线性平衡吸附体系的动力学模型对实验数据进行关联,得到了活性炭吸附氯苯的总传质系数和吸附带长度。结果表明:吸附温度升高时,总传质系数减小,吸附带长度增大。根据模型计算得到的穿透曲线与实验结果进行比较,两者吻合较好。     

聚酰胺酸溶液成膜过程中的传质行为

为了研究聚酰胺酸溶液成膜过程中的传质行为,采用自制液膜干燥实验装置在线测定聚酰胺酸溶液质量的变化.假设气、液两相传质通量相等的条件下,计算了溶剂气相传质系数和液面蒸气压.在此基础上考察了干燥温度、液膜厚度、溶液相对分子质量对液膜表面蒸气压的影响.结果表明,成膜过程中存在溶剂蒸发与聚酰胺酸溶液亚胺化反应的相互竞争.干燥初期溶剂蒸气压迅速升高,液膜表面溶剂的扩散为控制步骤;而干燥后期溶剂蒸气压较小,溶剂在膜内部扩散成为控制步骤.同时随着液膜厚度的增加、干燥温度的升高及溶液相对分子质量的减少,液面蒸气压的最大值呈现增大趋势.     

旋转床内填料表面传质特性的研究

在旋转床(RPB)中,用氮气-系统,通过氧解吸过程对两种不同形状填料的传质过程进行实验研究,实测体积传质系数与转子转速、液体流率及气体流率的关系,进而揭示出旋转床内两种填料的传质特性。对这两种不同形状的填料表面传质特性进行比较,找出传质效果较好的填料。文中还进一步对填料比表面积对体积传质系数的影响进行了探讨,证实了液体在转子填料层中的连续微粒化所得到的大量液滴表面是旋转床传质强化的重要因素。基于对旋转床传质的实验结果,提出了平均体积传质系数的回归关系式。     

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。     

CeO2纳米燃油单液滴蒸发数值模拟研究

基于单液滴蒸发可视化试验,应用ANSYS FLUENT计算流体力学模拟软件,建立纳米燃油单液滴蒸发模型,探究纳米粒子质量浓度和粒径对燃油液滴蒸发过程中温度和燃油蒸气质量浓度的影响. 结果表明,纳米燃油液滴中的纳米粒子质量浓度越高、粒径越小,燃油液滴的蒸发平衡温度越高,相同时间内的燃油蒸气气相体积分数越高. 在环境温度573 K下,纳米燃油液滴从外界环境吸收热量使自身温度不断升高,在计算域内沿液滴表面向外延伸形成质量浓度边界层和温度边界层,促进液相向气相的转化.在蒸发初始阶段,蒸发速率较低,燃油蒸气气相体积分数较小;随着蒸发过程持续进行,由于纳米粒子增强传热传质的作用,液相组分蒸发汽化加快,液滴蒸发速率加快.