固体电解质氧浓差电池测氧过程中氧的传质

氧在钢液中的传质对固体电解质氧浓差电池测定钢液中氧含量的影响,并通过实验验证了钢液中氧传质的存在,通常测氧探头所测为探头与钢液界面之氧浓度,为知钢液本体真实氧浓度,可通过实际测定数值回归而求得。     

用耐温耐压测氧探头测定邻二甲苯空气氧化鼓泡塔中的传质和反应动力学

用耐温耐压银一铅原电池型测氧探头连续测定了邻二甲苯空气氧化鼓泡塔中的氧含量,从而计算了带反应的传质系数、并建立了反应动力学方程式。发现120℃体积传质系数K_(La)基本上不随氧化深度而改变。在空塔气速u_g～0.05 m/s的条件下,平均约为1377小时~(-1)。在钴催化剂含量为160ppm时(120℃)反应动力学方程式可表示为: _(c-x)=((4.16-24.91CopA)×10~(-3)C_(o-x))/(1+0.65×10~(-5))(C_(o-x)/Co_2)     

强化气液喷射搅拌反应器传质特性研究

气液界面的传质强化是设计高效节能反应器的重要目标.气泡大小是影响气液反应界面传质和最终反应速率的重要流体力学参数.就确定的体系而言,反应器的结构参数和操作参数会对气泡大小产生不同程度的影响,从而影响传质效果.利用溶氧法测定体积传质系数kLa,利用一种图像处理方法测定气液相界面积a,进而得到液相传质系数kL,对某型强化气液喷射搅拌反应器的传质特性进行了研究.探讨了反应器的结构参数和操作参数对于其传质特性的影响,从而更好地理解反应器的传质机理,为反应器的优化提供设计依据.     

ALR中表面活性物质对氧气液传质影响

在气升式内环流反应实验装置中，添加乙醇和乙酸异戊酯作为表面活性物质考察了氧的气液传质性能．结果表明，在纯水和添加表面活性物质的情况下，较大气速范围内，氧的气液体积传质系数随气速提高而增加．添加表面活性物质可强化气液传质．两种物质的浓度对体积传质系数也有一定影响，且其影响在气速较高的情况下更为显著．提出乙醇分子在界面形成单分子层从而形成电荷分布的观点，并以此观点对乙醇影响氧的气液传质性能进行了分析，同时对添加乙酸异戊酯时体积传质系数出现峰值的情况进行了讨论．     

泥磷液相烟气脱硝的传质动力学研究

基于泥磷烟气脱硝技术的实验研究,从双膜理论的气液传质动力学角度分析了泥磷烟气脱硝过程的气液传质动力学.根据泥磷吸收NO的特性,研究了在不同的反应温度(298.15～343.15 K)下,泥磷烟气脱硝过程中的气液传质系数、总传质系数等动力学参数随温度的变化情况,并计算了NO的气液传质阻力、增强因子.在动力学研究中,脱硝的...     

IF钢全氧的控制与预测

分析了IF钢冶炼过程中渣对钢液中[Al]、[Ti]的氧化机理,在此基础上提出了IF钢加铝脱氧后全氧的预测模型.结果表明,熔渣中(FeO)、(MnO)对钢液的二次氧化存在两种方式.当氧化物在渣中的传质是反应限制性环节时,反应发生在渣/钢界面,生成的脱氧产物分布在渣/钢界面,此时渣的氧化性随时间呈指数下降;当脱氧元素在钢中传质是反应限制性环节时,反应发生在钢液内部.对某厂RH精炼渣的数据作回归得到RH加铝后渣的氧化性随时间指数变化的关系式.     

碳酸锰矿浆湿法烟气脱硫反应过程研究

在磁力和机械驱动双搅拌反应器中对碳酸锰矿浆烟气脱硫的反应过程进行实验研究,考察了矿粉粒度、气相搅拌速度、液相搅拌速度、气液接触面积、温度对反应速率的影响.结果表明:总反应速率随气相、液相搅拌速度增加而增加,随反应温度的升高而降低,与气液面积成正比,但气相搅拌速度对反应速率的影响较液相搅拌速度更为明显;碳酸锰矿浆脱硫的反应属气、液扩散同时控制,但气相扩散阻力为主导性因素;碳酸锰矿浆脱除烟气中的SO2的反应过程总体上属于传质速度控制过程而非动力学控制过程,应选用能增强气、液、固三相之间传质的喷射鼓泡反应器作为碳酸锰矿浆烟气脱硫的吸收设备.     

自吸式发酵罐流型与溶氧的研究

本文对自吸式试验发酵罐的流型与溶氧速率进行了观察与分析,观察到液层高度与导筒对流型和吸风量的影响.液层高度过高或过低均将减少溶氧速度,在发酵罐中安装导筒将减少液体旋流作用,对溶氧也产生不利影响.自吸式发酵罐的溶氧速率比鼓泡式大4.67倍,其主要原因是由于气泡直径减少,传质系数K_L的增大是较次要的因素.     

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。     

顶底复吹条件下不锈钢VOD精炼过程的数学模拟——过程数学模型

对顶底复吹条件下不锈钢VOD精炼过程提出了一个数学模型。该模型假设低压下顶吹入的氧,部分与逸出熔池的CO反应,部分使生成的钢液滴内各元素氧化,其余经射流冲击坑向钢液渗透和溶解;进入熔池的氧使钢中的碳、铬、硅、锰和铁氧化,生成的FeO是一中间产物。所有可能的氧化-还原反应分别在钢液/熔渣及钢液/气泡界面同时发生,并在竞争中达到其各自的综合平衡。在较高碳含量下,各元素氧化速率主要与吹氧量有关;在低碳含量下,脱碳速率主要取决于钢中碳的传质。吹入钢液未反应的氧不在钢中溶解和积聚,逸出熔池并参与熔池上方炉气内CO的二次燃烧。以多层复合壁的二维瞬态导热处理了炉壁传热,考虑了各操作因素及不等温状态等的影响。     

离子膜金电极上的氧还原和一氧化碳氧化

用化学还原法在Nafion-117型阳离子交换膜上结合薄层金，制成固体聚合物电解质薄膜上的金电极(Au-SPE)。用电位扫描法考察了电极在酸、碱性溶液中电流与电位的关系，测定了氧还原为过氧化氢的电流效率，发现氧还原过程受阴极液中溶解氧的传质过程所控制。用碱液中的Au-SPE电极对空气中的一氧化碳进行电氧化和检测，得知在相对于相同碱液浓度的Hg／HgO参此电极0．3V的电位下，所产生氧化电流的极限值与一氧化碳含量的百分数相关。电极有被一氧化碳暂时中毒的现象。     

活性炭－水－SO_2三相反应动力学及传质特性研究

ＳＯ_２在活性炭淤浆反应器中的催化氧化反应的传质阻力难以消除。当反应器进口中微溶性限制组分氧相对ＳＯ_２大大过量时，通过改变反应物的进口浓度来测小颗粒的反应器体积积分平均的氧化反应速率，可间接验证推断的本征反应动力学；这一过程同时也是气体反应物在活性炭浆液中的化学吸收过程，因此可通过改变活性炭催化剂的淤浆浓度、粒径及反应温度，测得各动力学参数、传质参数及增强因子。     

活性炭—水—SO2三相反应动力学及传质特性研究

ＳＯ２在活性炭淤浆反应器中的催化氧化反应的传质阻力难以消除，当反应器进口中微溶性限制组分氧相对ＳＯ２大大过量时，通过改变反应物的进口浓度来测小颗粒的反应器体积积分平均的氧化反应速率，可间接验证推断的本征反应动力学，这一过程同时也是气体反应物在活性炭浆液中的化学吸收过程，因此可通过改变活性炭催化剂的淤浆浓度，粒径及反应温度，测得各动力学参数，传质参数及增强因子。     

缩放型导流筒气升式内环流反应器特性——气液两相牛顿流

从气相含率、液体循环速度和体积氧传质系数方面研究气液两相牛顿流体在缩放型导流筒气升式内环流生物反应器内的流体力学与传质特性.内导流筒分别采用传统圆柱型和三种不同结构参数的缩放型,实验介质为空气—水两相牛顿流体系.结果表明,与传统圆柱型导流筒比较,缩放型导流筒气相含率提高10%以上,体积氧传质系数在较大范围内提高.圆柱型导流筒反应器的液体循环量(Ar·ULr)大于各缩放型导流筒反应器的液体循环量.还在Higbie穿透理论和Kolomogoroff各向同性理论的基础上建立了体积氧传质系数与操作条件管结构参数间的关联式.     

用氧化物粒子增韧的SiC基复相陶瓷高温氧化行为

用恒温热重法测定了热压ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷在１５００℃空气中的氧化增重速率，并研究其高温氧化行为。氧化动力学测定结果表明，热压ＳｉＣ－Ａｌ２Ｏ３复相陶瓷材料的氧化增重速率随氧化时间延长而减小；反应气体氧和反应气物气体ＣＯ通过氧化产物边界层的扩散过程与氧化反应过程相比是很慢的，成为氧化速率限制过程。     

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。     

过硫酸盐溶液吸收烟气中NO的动力学研究

在鼓泡吸收反应器中,以过硫酸盐溶液为氧化剂吸收脱除烟气中NO,以双膜理论为基础,研究了吸收过程中的传质动力学。对NO的氧化吸收过程进行了分析,建立了气液传质模型,测定了动力学参数：比相界面(a)和气相传质系数(K_G)。结果显示：温度为75 _oC,过硫酸盐溶液浓度在0.05-0.2M范围内,NO浓度≤1 000 ppm,NO的反应级数为0.5,过硫酸钠的反应级数为1,并确定了过硫酸盐溶液吸收NO总的传质速率方程。     

过硫酸盐溶液吸收烟气中NO的动力学

在鼓泡吸收反应器中,以过硫酸盐溶液为氧化剂吸收脱除烟气中NO,以双膜理论为基础,研究了吸收过程中的传质动力学。对NO的氧化吸收过程进行了分析,建立了气液传质模型,测定了动力学参数。比相界面(a)和气相传质系数(KG)。结果显示:温度为75℃,过硫酸盐溶液浓度在0.05~0.2 mol范围内,NO浓度≤1 000×10~(-6)(ppm),NO的反应级数为0.5,过硫酸钠的反应级数为1,并确定了过硫酸盐溶液吸收NO总的传质速率方程。     

液固传质系数和催化剂包内液体流速的测定

通过气液在塔内的逆向流动 ,测定了液固传质系数和催化剂包内流速 .实验在常压、2 5℃下进行 ,采用内径为 5 6mm的玻璃管 ,玻璃管中的催化剂捆束总高度为 5 2 8mm .对实验数据进行回归处理 ,得到了一些关联式 ,为醋酸甲酯催化精馏水解过程的模拟提供了基础 .     

气升式反应器气液混合及传质特性的CFD模拟

气液混合时间和体积传质系数是气升式反应器设计和放大的重要参数。采用实验与流体动力学CFD数值模拟技术相结合的方法对气升式内环流反应器的气液两相混合和溶氧过程开展研究。以欧拉-欧拉模型为基础,利用标准k-ε及多尺度气泡(MUSIG)模型耦合Higbie渗透理论进行计算,对反应器内气液两相流的混合和氧传质进行CFD数值模拟。考察示踪剂进样位置和表观气速对混合时间的影响,并研究表观气速对体积传质系数的作用规律。结果表明:示踪剂注射位置越靠近曝气区,气液混合时间越小,在一定表观气速下,混合时间随着表观气速的增大而减小,体积传质系数则随着表观气速的提高而增大,CFD数值模拟结果与实验结果较好吻合,进一步验证了CFD数值模拟技术在气升式反应器设计和放大中的可行性。