环流泡沫分离在硫化氢吸收-硫磺回收工艺中的应用

为高效率地脱除H2S液相氧化还原得到的硫磺,开发了气升式二级环流泡沫分离反应器。以含有硫磺的脱硫溶液为模拟体系,测量了气速、表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)质量流量、泡沫相高度和鼓泡相高度比、pH等对硫磺泡沫分离效果的影响。结果表明:低气速有利于泡沫分离;硫磺回收率随表面活性剂SDBS质量流量的增大先增大后基本不变,又随泡沫相和鼓泡相高度比下降而增大;在pH 8~10范围内,分离效果良好。优化条件下,硫磺回收率可达97.43%。     

环隙气升式反应器在非牛顿流体体系中的应用──反应器特性研究和体积氧传递系数的关联

以羧甲基纤维素钠（ＣＭＣ）水溶液模拟非牛顿型发酵介质，在内径为０．１５ｍ，高为０．９７５ｍ的环隙气升式反应器内，考察了液体流变性质和导流筒结构对气液传质的影响，提出了体积氧传递系数（ＫＬａ）的经验关联式。实验表明：对于较高粘度的假塑性流体，反应器内部采用整体式导流筒结构，将有利于传质和混合，其性能优于采用开窗式导流筒或无导流筒的反应器。     

气举输沙工作特性的实验研究

以BHM采矿工具中的核心部件气举为研究对象,设计了小型气举输沙装置.选择河沙模拟井下矿层,并引入水射流喷嘴研究气举底部吸口与沙床表层距离H对气举工作特性的影响规律.结果表明:水射流喷嘴布置方式和H对气举工作特性会产生显著影响,通过合理调整这些参数,可以实现最大排沙量的有效控制.另外,对气举提沙的临界情况进行分析发现,在定浸入率下,提升液体对应临界气量值Qgl相同,均为16.5m3/h;提升固体对应临界气量值Qgs随水射流喷嘴个数N’增加而单调递减,但随H(H>0)单调增加.本研究结论对工程应用具有较强的指导意义.     

螺旋藻培养条件响应面法优化的研究

设计了用于螺旋藻培养的新型气升式光生物反应器，并用响应曲面法对其培养条件进行优化。实验选取影响螺旋藻生长的4个关键因子即光照强度、通气量、培养时间和接种量，并对其最佳水平范围进行研究，建立了以藻体干重为响应值的二次多项式方程。实验结果表明，4个因子对藻体生长的影响大小依次为光照强度、培养时间、装液量、通气量；对方程解逆矩阵可知，当光照强度、通气量、培养时闻和接种量分别达最佳水平44001x、212．2L／h、8．8d和7．2L时，DW最大值为1．277g／L。     

超厚砂卵石地层气举反循环钻探工艺

采用气举反循环的钻探工艺，在孔径为3．0m、厚度为33m的超厚砂卵石地层桩基础施工中，改进了钻进施工工艺方法。研究结果表明：采用改进后的泥浆循环系统，提高了排渣的效率，实现了边正常钻进边排渣的工，作流程，在实际工程应用中具有可操作性；通过研究孔壁稳定与泥浆指标、孔内水头位置进行工程试验，获得的泥浆粘度比常规值低，节约了造浆成本，提高了钻探效益。此外，提出一个斯的钻杆孔内有效气量的简化计算公式。     

钻孔水力开采提升设备实验分析

以石英砂模拟井下工况,对钻孔水力开采提升设备气举装置中影响扬砂特性因素进行了实验研究。实验结果表明:气举装置的吸口与矿床间存在最优间距;在供气量相同的条件下,浸入率越大,扬砂量越大;不同气流喷嘴安装角度影响气举的扬砂特性,本实验中喷嘴轴心线方向与提升管内壁切线方向间的夹角为10°时,提升效果最佳;气流喷嘴安装数目影响到气举装置的扬砂量,存在最佳喷嘴安装数;搅拌喷嘴是否安装有时是决定能否完成提升的关键因素。     

气泡泵起现象的理论和实验研究

对不同上升管直径和不同浸没比的气泡泵进行了实验研究。根据气液两相流理论提出了气泡泵性能的计算公式,该计算结果与实验结果相一致。计算结果还表明,适当选择较小的上升管直径和较大的浸没比对提高气泡泵的效率是有益的。     

喷射气举提升性能实验分析

由于传统气举提升效率较低,笔者设计出环形射流泵结构的喷射气举,建立了一套气举提升实验装置,选用精筛选的河沙作为提升对象,实验研究了进气量、浸入率等因素对喷射气举扬水量、扬固量的影响规律,对提升管内的流动形态进行了分析,并对传统气举和喷射气举的扬固能力进行对比;运用能量守恒定律建立了气举效率模型,对喷射气举和传统气举的扬固效率进行对比分析。结果表明:存在最优进气量,使喷射气举的扬固量和扬水量最高,浸入率越大,喷射气举的扬固量和扬水量越高,提升管内流动形态为团状流时能有效提升固液混合物;喷射气举扬固效率高于传统气举,在高进气量和低浸入率条件下尤为明显。