刮膜式分子蒸发器上液体的停留时间分布

以水及质量分数分别为50%、70%的丙三醇-水溶液为介质,采用脉冲示踪法与紫外分光光度法对刮膜式分子蒸馏器上液体的停留时间分布(RTD)进行研究,分别研究了进料速率、转子转速及物料黏度对停留时间分布的影响.结果表明:在实验范围内,停留时间随着进料速率的增大而减小;进料速率增大时,分子蒸发器上的液膜混合程度也随之增强;随着转子转速增大,停留时间先增大,当达到一定转速后,停留时间反而减小;停留时间随物料黏度的增大而增大,液膜轴向返混程度也随之增强.通过对实验过程的观察与分析,采用2种不同的组合流动模型对刮膜式分子蒸馏过程进行描述,经与实验数据的对比可知,模型2(2个N级全混流串联模型进行并联,其中一个区域中每个全混流模型分别与一个平推流区域进行交换)在实验条件下较为适用,模型的模拟值与实验数据吻合较好.     

刮膜式分子蒸馏装置中的液膜状态实验

采用电学测量法对刮膜式分子蒸馏过程中蒸发壁面上液膜的连续性和液膜厚度进行测量.根据蒸发器壁面上液膜分布对导电性的影响,通过对电压信号的分析,总结出判断壁面液膜连续性的判据:各点的电压必须非零且分布均匀;波动较大.根据液膜厚度与导电溶液电阻值之间的关系,得到了壁面上液膜的平均厚度在0.01,mm数量级;使用响应曲面法对实验数据进行处理,得到并验证了液膜厚度的二阶经验关联式.实验结果表明,对于刮膜式分子蒸馏装置,提高进料速度和转子转速有利于改善壁面上液膜的连续性,而且在不同进料速度下,影响液膜厚度的主要因素不同.研究结果为设计和使用刮膜式分子蒸馏提供了理论依据.     

刮膜式分子蒸馏停留时间分布的CFD模拟研究

采用CFD模拟软件FLUENT6.2对刮膜式分子蒸馏设备内部物料的停留时间分布进行了模拟研究,通过对设备内部蒸发器建立三维模型,考察了进料速度、转子转速和物料黏度三个因素对停留时间分布的影响.通过单因素分析发现,进料速度的增大会加剧沟流现象,处理高黏度的物料会导致滞留区的产生,而转子转速则对停留时间分布没有明显的影响.此外,通过设计正交试验,以停留时间分布的无因次方差σθ2作为判定指标,研究各因素对流动状态的影响作用,发现物料黏度和转子转速取较大值时,物料在蒸发器内的流动更接近全混流,流动状况和分离效果更为理想.     

刮膜式分子蒸馏过程的研究

对刮膜式分子蒸馏传热方程进行数值求解,针对0．25m^2刮膜式分子蒸馏器,以DBP(邻苯二甲酸二正丁酯)为物料进行了模拟计算。初步探讨了进料温度、进料速率2个参数对蒸馏器内头波温度及液膜表面蒸发速率的影响、模拟结果表明,头波温度随进料温度的升高而升高、随进料速率的增大而降低;液膜表面蒸发速率随进料温度的升高而增大,随进料速率的增大而减小.     

DBP-DBS刮膜分子蒸馏过程数值模拟

利用传质和传热数学模型描述和模拟刮膜分子蒸馏过程，是刮膜分子蒸馏器设计改进与优化操作的有效途径。为此，作者在已有的刮膜分子蒸馏过程数学模型基础上，对DBP-DBS混合物分子蒸馏过程进行数值模拟．模拟结果表明，即使进料温度和壁温一致，液膜温度和浓度依然呈三维变化．同时对进料温度、进料组成和进料流量对液膜温度、浓度分布、蒸馏速率、馏出液组成以及分离因数的影响进行了考察，并分析了原因．     

降低脉冲法停留时间分布实验误差的途径

本文分析了用脉冲法注入示踪剂时示踪剂的分布、时间与应答信号的测量,以及模型参数的回归等方面的种种误差。推荐在被测系统进口的上游适当距离处输入脉冲信号,在系统的进口和出口两个测点上用微机采集应答信号,然后用非线性回归确定模型参数。     

刮膜分子蒸馏传质和传热的数学模型

在对刮膜式蒸馏器蒸发表面流体流动和传质传热进行分析的基础上，研究了分子蒸馏过程，并建立了数学模型．该模型揭示了液膜温度和浓度在轴向、圆周方向和径向上的三维变化规律，反映了进料温度、浓度和流量以及刮膜器速度等参数对分子蒸馏过程的影响，适用于恒壁温以及绝热等不同操作情况．分别用龙格—库塔法和平均隐式差分法对头波常微分方程和液膜偏微分方程进行数值求解，该数值方法求解过程稳定．     

气液两相循环流化床停留时间分布的研究

通过脉冲示踪法,研究气液两相循环流化床停留时间分布,并从整个循环体系的停留时间分布曲线中,分离出提升管的停留时间,建立了数学模型,并进行模拟.     

石油焦燃烧器烧焦管内固体颗粒的停留时间分布实验研究

采用脉冲磷光颗粒示踪法,对一套新型内混式石油焦燃烧器烧焦管内固体颗粒的停留时间进行了实验测试,分析了烧焦管内固体颗粒的扩散特性.实验结果表明,在烧焦管轴向上距示踪剂注入位置为1.0 m的截面上,不同径向位置测得的颗粒停留时间分布呈较对称的单峰分布,从烧焦管轴心向边壁靠近,其峰高差别较大.而在示踪剂注入位置以上的4.0 m及9 4 m截面上,不同径向位置测得的颗粒停留时间分布曲线由一个尖而高的前峰和长拖尾所组成,曲线的峰高基本一致,表明颗粒沿轴向以弥散颗粒和颗粒团的形式扩散,颗粒沿径向的混合较均匀.分别对1.0 m和4.0 m及以上检测距离内的颗粒扩散行为建立了径向扩散模型和轴向两组分叠加模型,模型预测的颗粒浓度值与实验值吻合较好.     

石油焦燃烧器烧焦管内固体颗粒的停留时间分布实验研究

采用脉冲磷光颗粒示踪法，对一套新型内混式石油焦燃烧器烧焦管内固体颗粒的停留时间进行了实验测试，分析了烧焦管内固体颗粒的扩散特性。实验结果表明，在烧焦管轴向上距示踪剂注入位置为1．0m的截面上，不同径向位置测得的颗粒停留时间分布呈较对称的单峰分布，从烧焦管轴心向边壁靠近。其峰高差别较大。而在示踪剂注入位置以上的4．0m及9．4m截面上，不同径向位置测得的颗粒停留时间分布曲线由一个尖而高的前峰和长拖尾所组成，曲线的峰高基本一致，表明颗粒沿轴向以弥散颗粒和颗粒团的形式扩散，颗粒沿径向的混合较均匀。分别对1．0m和4．0m及以上检测距离内的颗粒扩散行为建立了径向扩散模型和轴向两组分叠加模型，模型预测的颗粒浓度值与实验值吻合较好。     

滚筒内灰渣停留时间的数值模拟及实验研究

冷渣机是CFB燃煤锅炉的重要辅机。为了进一步分析颗粒物料运动物质平衡和热交换平衡之间的关系,本文研究一种具有六棱柱结构冷渣管滚筒冷渣机中颗粒物料在滚筒内的停留时间及其分布,引入颗粒轨道模型,通过分析单个颗粒的轴向位移来建立物料的平均停留时间（MRT）数学模型,并与实验数据进行对比验证;同时,对实验结果进行分析,得到物料的停留时间分布函数。结果表明,MRT总体上与转速和安装倾角呈反比;降低转速使停留时间概率峰值减小,但会使方差成倍增长并扩大其分布范围,使冷渣机出料更加分散。     

连续搅拌槽内假塑性流体停留时间分布的数值模拟

应用计算流体力学商业软件（CFX）模拟了直径0.5m×0.35m的无挡板半球底搅拌槽的流场,计算了流体的停留时间分布(RTD),研究了转速、流量、全槽平均表观黏度对RTD以及全混釜数（m）的影响。结果表明：基于CFX对假塑性流体连续搅拌槽内RTD的模拟结果与实验基本吻合;低转速下,转速的变化对假塑性流体RTD和(m)值的影响要大于牛顿流体,但当转速达到一定值时,对两流体的RTD和(m)值影响较小;转速较高趋于全混时,流量对假塑性流体及牛顿流体的RTD和(m)值影响较小,且对两流体的影响差别很小;高转速条件下,全槽平均表观黏度的变化对假塑性流体RTD和(m)值的影响较牛顿流体大。     

催化裂化沉降器旋流快分器内气体停留时间分布的数值模拟研究

采用CFX软件和RSM模型对催化裂化沉降器旋流快分器内的三维流场进行了数值模拟。并且用标量输运方程研究了气体在旋流快分器内停留时间的分布规律。结果表明，旋流快分器内气体的停留时间随着旋流头喷出速度的增大而减小，随着封闭罩内环形空间面积与旋流头喷出口面积之比（S）的增大而减小，且当S等于10时，旋流快分器内气体的停留时间小于5s；加入汽提气有利于气体的快速引出；带内插筒状物的新型旋流快分器内气体的停留时间大于目前所用的旋流快分器内气体的停留时间。     

改进BP-神经网络在分子蒸馏过程中的应用

针对分子蒸馏过程多变量、非线性、内部机理复杂、建模困难等问题,基于神经网络自学习、自适应及强非线性映射能力,提出了改进的BP神经网络产品纯度预测模型,深入探讨了神经网络在分子蒸馏过程中的应用。实验证明所提出的模型可以用来预测产品纯度。     

聚酰胺连续纤维浸渍复合加工的停留时间理论模型

采用停留时间分布（RTD）函数和自行设计的弯曲流道浸渍模具,对连续纤维增强聚酰胺复合材料加工过程中的停留时间进行研究,建立了弯曲流道停留时间的数学模型,并通过实验验证了模型的可靠性,结果表明该模型可以准确预测树脂在浸渍模具中的停留时间。采用Box-Behnken响应面法设计5因素3水平的试验方案,模拟了模具结构对加工过程中外部累积体积分数为95%时所对应的停留时间（t₉₅）的影响,结果表明,流道单元长度和流道单元个数对t₉₅的影响最大。通过模拟优化试验得到了浸渍模具结构的最优参数为：流道单元长度12.5 mm,流道圆角半径3 mm,流道单元个数10个,流道单元夹角160°,模具间隙1.4 mm。     

精馏法催化大豆油裂解制备可再生燃料油

采用自组装的裂解精炼装置,以大豆油为原料考察了精馏反应条件对裂解产物性能的影响。结果表明,最佳反应条件为：精馏柱温度范围320~350 ℃,裂解反应釜温度480~500 ℃,大豆油滴加速度为35 g/h。通过红外光谱（FTIR）、气质联用（GC MS）和凝胶色谱（SEC）对裂解产物的分析表明,产物具有较低的平均分子质量,主要成分为烷烃、烯烃、醛、羧酸等。从化学组成及燃料性能来看,裂解产物的性质与石化柴油相近,裂解所得产物密度825 kg/m3,黏度40 mm2/s,热值42 MJ/kg,冷凝点-9 ℃,冷滤点-4 ℃,具有较好燃料性能。