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.     

弯管中气固两相流冲蚀模拟研究

以某含有固体杂质微粒的输气过程为研究背景,运用ANSYS-FLUENT软件中E/CRC冲蚀磨损模型,对输气管道中的90°弯管进行气-固两相流的模拟计算,讨论不同的气体速度、固体杂质微粒的质量流率以及固体杂质微粒的微粒粒径对弯管的冲蚀磨损的影响.分析结果表明:气体入口速度越大,90°弯管的冲蚀率越大;固体杂质微粒质量流率越大,90°弯管的冲蚀率越大;当微粒粒径小于某一临界值时,微粒粒径越大,冲蚀率减小,当微粒粒径大于这一临界值时,微粒粒径越大,冲蚀率越大.在工程应用中可用于气体运输管道的检测,节约检测成本,提高管道输气的安全性.     

TiO_2粒子对膜吸收过程中近膜壁面处溶质传质行为的影响

采用纯CO2-去离子水为实验体系,在板式膜器中研究了孔隙率对膜吸收过程传质效果的影响,并考察了吸收剂搅拌与否对传质性能的影响。结果表明,吸收剂静止时,孔隙率对传质效果影响很小。当吸收剂处于搅拌状态时,传质得到强化,但由于膜壁面处溶质浓度分布情况不同使得传质效果随孔隙率的增加而增大。为改变近膜壁面处溶质浓度的分布情况,利用固体粒子将动量引入液相边界层内,使膜壁面处溶质浓度分布趋于均匀。固相粒子的加入减小了不同孔隙率膜之间的传质效果差异,同时还强化了传质,传质效果提高40%以上,且孔隙率越小强化效果越大。此外,随固含率的增加,强化效果增强,固含率的继续增大,强化效果的增强变得平缓。随着搅拌转速的增加,强化效果减弱。     

氧热法电石合成淤浆鼓泡床反应器的流动特性

针对氧热法电石合成的电石吸热反应和炭燃烧放热耦合特点,本文设计并研究了适用该过程的三相淤浆鼓泡床反应器。采用空气-水-氯化聚氯乙烯（CPVC）模拟物系,实测了不同表观气速、固体颗粒进料量和静液高度下淤浆鼓泡床床层中局部平均气含率、固含率轴向分布和大、小两类气泡的分布。结果表明表观气速越大,局部平均气含率越大;固体颗粒的加入减小了床层局部平均气含率。当Ug在0.136~0.196m/s之间时,固含率轴向分布随表观气速增大趋于均匀;固体颗粒进料量越小则固含率沿轴向分布越均匀。随着表观气速的增加,小气泡含量逐渐增加,大气泡含量逐渐减小;随着静液高度的增加,大气泡含量均是先增大后减小。上述结果表明电石生成反应与燃烧供热反应原位耦合于淤浆鼓泡床中是可行的。     

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。     

钢液钙处理脱氧脱硫的动力学

通过对钢液钙处理脱氧脱硫过程动力学的研究发现,当钙粒以喂线的形式注入钢水中时,一部分钙溶解,另一部分变为钙气泡,气泡在上浮的过程中与钢液中的氧、硫反应.钙粒的粒径越大,气化后的气泡在钢液中的停留时间和平均上浮速率就越大,脱氧脱硫的传质系数越小;在炼钢温度范围内,上浮速率及停留时间与钢液温度几乎没有关系,但传质系数随温度的增加而增加;随着钢液中氧、硫含量的增加,钙粒的最佳粒径增加;在一定的钢液深度和一定的氧、硫含量时,钙脱氧脱硫的利用率随其粒径的增加而减小;在温度为1 823 K、钢液中硫的质量分数为0.012%以及钢水包的深度为3 m情况下,当Ca的粒径小于0.002 m时,理论上Ca全部转化;当Ca的粒径在0.002～0.003 m时,钙的转化率为84.4%.     

气液固流化床气泡特性及气含率预测模型

气含率及气泡直径会直接影响流化床内的反应进程及传质效率，为更好地认识局部流动结构，径向气含率及气泡直径分布成为重点研究内容，特别是径向气含率预测模型的建立具有重要意义．已有平均气含率预测模型都有各自的适用范围，对不同实验体系的应用会表现出局限性．针对以上问题，本文结合电导探针测量法与流体仿真技术，以直径为100 mm和高度为1.5 m的气液固流化床为研究对象，系统地研究了在气相表观速度为0.014～0.283 m/s、液相表观速度为0.007～0.028 m/s、液相黏度为1～40 mPa·s、液相表面张力为0.053～0.072 N/m及固相体积分数为0～30%条件下径向气含率及气泡直径分布特征．结合本实验系统及相关研究数据，提出一种适用于气液固系统的平均气含率预测模型．基于此预测模型，进一步考虑气相表观速度及表面张力对径向气含率分布的影响，采用粒子群优化算法建立气液两相体系的径向气含率预测模型．结果表明：两相及三相体系平均气含率预测模型充分考虑了气液相表观速度、液相物性、固相物性及管径对平均气含率的影响，相比现有经典平均气含率预测模型，拓宽了适用范围并提高预测精度，其平均绝对百分比...     

三相下喷式环流反应器的气含率和传质性能

在三相非牛顿型流体体系中，对下喷式环流反应器的气含率和传质特性进行了实验研究。讨论了气速、液速、导流筒直径与反应器直径比、固体装填量、羧甲基纤维素钠溶液浓度及其流变特性对它们的影响。实验结果表明，气含率和传质系数随气速的增加而增加，而液速对其影响较小。在实验条件下，发现最优的导流筒直径与反应器直径比在０．４￣０．５这一范围，最优的固体装填量约为ψ＝０．０３，同时提出了气含率和容积传质系数的经验关联     

固-液反应的界面反应模型——瞬间不可逆反应

本文提出固－液反应的新数学模型—界面反应模型．该模型假定反应集中在固液界面上进 行，概念简洁、数学形式简单，并便于动力学区的划分和判别．本文证明该模型在描述瞬间不可 逆反应上达到相当精确的程度，同时发现，液体向浸入其中的旋转圆柱固体表面传质的传质系数 同Ｒｅ存在线性关系，在涉及的Ｒｅ范围ｊＤ因子值几乎不随Ｒｅ改变．     

板式蒸发式冷凝器传热传质的数值模拟

基于VOF算法,建立了板式蒸发式冷凝器气-液两相降膜流动传热传质的计算模型,该模型考虑了表面张力动量源项和气-液相间传热传质源项．并利用该模型,定量分析了不同壁面热流密度、液相进口温度和空气速度下竖直板面的温度分布、气-液界面处潜热和显热换热量的相对关系．计算结果显示,液膜和空气内温度随壁面热流密度的增大而增大,在气液界面处,温度梯度存在不连续;气-液相界面处的换热主要形式为水蒸发传质引起的潜热换热为主、空气显热传热为辅,并且传热热阻主要集中于水膜内;并且随风速的增加,相间传质量也随之增大．     

化工传递过程中“三传”的类似性分析

动量传递、热量传递和质量传递（简称三传）之间存在许多类似之处.即从传递的机理、传递的数学模型的建立方法、数学模型的求解方法及求解结果4方面分析“三传”的类似性,以便学生更好地掌握“三传”知识,培养学生利用“三传”知识解决化工生产问题的能力.     

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。     

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溶度的液液体系，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，探讨互溶度、界面活性与传质系数的关系。结果表明，互溶度与界面活性、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。     

定壁面浓度瞬态对流传质的理论分析

基于对流传质动态微分方程组，按对流传质浓度边界层有关假设，建立了动态的边界层积分方程，并且对其进行求解，给出了瞬态浓度边界层厚度和对流传质系数随时间和空间变化关系式。结果表明：动态过程的任一时刻，壁面上稳定和非稳定阶段是并存的，且它们各在有自己的规律；但各处从非稳定向稳定过度过程中对流传质系数变化非常剧烈。     

对撞流干燥的传热传质特性

对对撞流的传热传质过程进行了理论分析 ,论证了对撞流这一干燥形式强化传热传质过程的原理。设计了同轴对撞流干燥器 ,进行了对撞流强化传热传质过程的试验验证 ,总结了对撞流强化传热传质的特点和影响传热传质的因素     

旋转圆筒表面对流传质特性

为研究水平旋转圆筒多孔介质表面的传质特性，用微型热偶式干湿球温度计测量了圆筒表面边界层温度分布和浓度分布，确定了顺向侧和逆向侧的局部对流传质系数；用硅橡胶板量热计测定了圆筒表面的平均对流传质系数．结果表明，旋转对圆筒表面顺向侧对流传质的强化作用比逆向侧明显；在较低旋转雷诺数下，平均舍伍得数基本保持不变，在较高旋转雷诺数下，平均舍伍得数随旋转雷诺数的增大而增大；旋转圆筒表面的对流传质和传热特性之间具有类比性．在实验数据的基础上，归纳和整理出了反映水平圆筒在静止空气中旋转时表面对流传质特性的准则关联式及临界雷诺数的判别式．     

多孔材料中热质传递特征的分析

对多孔纤维材料中流体渗流的特性进行了分析.根据特定初始条件和边界条件,推导出了温度和压强的解析模型,分析了棉和涤纶两种纤维材质中液体渗流压强随着时间的变化趋势.通过对比多孔材料中流体温度的计算结果与实验结果,验证了模型的有效性和实用性.     

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．     

曝气处理甲苯的传质机理

曝气技术(AS)是处理地下水中石油污染的修复技术，具有低成本、高效率和原位操作等显著优势．通过自行设计安装的二维砂箱，结合AS的流型，对其进行了去除甲苯的传质研究．采用乙炔示踪法对AS的流型研究表明，在0．15m^3／h的乙炔曝气流量下，气体在地下水区域中分布非常均匀，形状近似为对称U字形．AS甲苯传质研究表明，在曝气过程中，空气可达到的区域是AS修复的主要区域，且甲苯的去除时间受空气含量的影响极大．曝气源附近的区域．其去除效率很高。经400min曝气后，甲苯去除效率达80％．     

Maxwell-Stefan方程在多元相间传质方面的应用

多元物系传质过程与二元物系传质过程有着本质的区别，由于组分间的交互作用，多元物系传质各组分传质效率不相等，其分布范围可在-∞至 ∞之间，某些组分可能产生逆向传质、渗透传质、传质障碍等传质奇异现象，这些现象用传统的二元物系传质规律如Fick定律等无法做出解释，必须用Maxwell-Stefan方程进行描述。先概述了Maxwell—Stefan方程的由来、求解方法，然后具体介绍在多元相间传质中的应用。