检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2023年第6期74卷 2404-2415页

作者：张媛媛曲江源苏欣欣杨静张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 华北电力大学新能源学院北京102206 中国石油大港油田电力公司天津300280

采用CFD模拟方法预测了300 MW循环流化床机组SNCR脱硝过程中的还原剂液滴蒸发、烟气混合和反应特性。结果表明烟气在旋风分离器内贴壁旋转流动并形成外旋流为准自由涡和内旋流为刚性涡的双涡结构,使液滴与烟气接触约0.01 s后开始恒温蒸... 详细信息

采用CFD模拟方法预测了300 MW循环流化床机组SNCR脱硝过程中的还原剂液滴蒸发、烟气混合和反应特性。结果表明烟气在旋风分离器内贴壁旋转流动并形成外旋流为准自由涡和内旋流为刚性涡的双涡结构,使液滴与烟气接触约0.01 s后开始恒温蒸发,并强化了烟气与气态还原剂的混合效果。氨水为还原剂时,NH_3主要分布于旋风分离器锥体上方;尿素为还原剂时,蒸发后快速分解的HNCO消耗速率高于NH_3,其中NH_3浓度分布与氨水为还原剂相似,相同烟气温度和氨氮摩尔比时氨水和尿素溶液对应脱硝效率分别约为79.5%和76.5%。温度对脱硝效率的影响表现为先上升后下降趋势,当温度由1023 K提高至1173 K时NH_3与NO反应速率提高,脱硝效率由19.7%提高至81.0%;而当温度由1173 K进一步提高至1323 K时,NH_3由于自身氧化速率显著提高而导致脱硝效率降低至17.4%。脱硝效率随氨氮摩尔比(NSR)增大而升高,但还原剂利用率的降低致使氨逃逸率增大,综合考虑本台CFB锅炉SNCR脱硝效率和氨逃逸率,NSR选取1.25~1.50可以满足NO_(x)排放低于50 mg/m^(3)的超低排放标准。

关键词：循环流化床机组 SNCR脱硝蒸发气液传质数值模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

新型管式搅拌反应器的气液传质特性

引用

中国有色冶金 2024年第1期53卷 105-111页

作者：李天赐赵秋月朱帅郑明昭张廷安东北大学冶金学院辽宁沈阳110819 多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室辽宁沈阳110819 中铝东南材料院(福建)科技有限公司福建福州350015

多相体系的混合与传质性能直接影响多相反应过程,团队开发了从搅拌桨叶端出气的新型管式搅拌反应器。采用稳态亚硫酸盐法(FSM)研究反应器的气液传质性能,考察了通气流量Q、搅拌弗劳德数Fr和液含量ε对体积传质系数k_(L)a的影响。结果表... 详细信息

多相体系的混合与传质性能直接影响多相反应过程,团队开发了从搅拌桨叶端出气的新型管式搅拌反应器。采用稳态亚硫酸盐法(FSM)研究反应器的气液传质性能,考察了通气流量Q、搅拌弗劳德数Fr和液含量ε对体积传质系数k_(L)a的影响。结果表明:增大Q和Fr可以有效提高k_(L)a;新型搅拌桨从桨叶端进气方式可以增强k_(L)a,相较传统反应器最大增强约2倍。反应器的气液传质性能在ε=0.5、Fr=0.054、Q=1.6 m^(3)·h^(-1)时最高,此时k_(L)a=0.032 4 s^(-1)。依据试验数据建立了关于k_(L)a的无量纲关联式,误差基本在25%以内,对后续反应器的改进和应用具有参考意义。

关键词：多相反应器曝气弗劳德数气液系统气液传质冶金设备

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

单气泡气液传质系数测量实验系统开发

引用

实验室研究与探索 2024年第8期43卷 1-4页

作者：蔡子琦王锐婷包雨云马鑫北京化工大学化学工程学院北京100029

传递过程原理是化学工程与工艺专业的核心课程之一,其中质量传递相关知识是该课程的重点和难点,而理论和实践相结合的方法是提升课堂教学效果的可行途径。设计并开发了一套基于方腔流的单气泡气液传质系数测量实验系统。将质量传递的基... 详细信息

传递过程原理是化学工程与工艺专业的核心课程之一,其中质量传递相关知识是该课程的重点和难点,而理论和实践相结合的方法是提升课堂教学效果的可行途径。设计并开发了一套基于方腔流的单气泡气液传质系数测量实验系统。将质量传递的基础理论知识和计算机图像识别技术充分结合,探索气液传质过程的影响因素。实验结果表明,增大循环体积流量和提高温度均有利于气液传质。该实验可作为传递过程原理课程理论学习的有益补充,培养学生对化工过程典型现象的科学思考和分析能力。

关键词：气液传质传递过程原理气泡方腔流实验教学

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

微通道反应器的一维放大及气液传质特性

引用

化工学报 2021年第2期72卷 937-944页

作者：王冠球林冠屹朱春英付涛涛马友光天津大学化工学院化学工程联合国家重点实验室天津300072

微通道反应器能有效增强气液间传质,但处理能力受限。为了提高微通道的处理量,对微通道反应器的一维放大及气-液传质特性进行了研究。以乙醇胺(MEA)和甲基二乙醇胺(MDEA)混合水溶液吸收CO2为研究物系,在通道深度恒定时,考察了微通道宽... 详细信息

微通道反应器能有效增强气液间传质,但处理能力受限。为了提高微通道的处理量,对微通道反应器的一维放大及气-液传质特性进行了研究。以乙醇胺(MEA)和甲基二乙醇胺(MDEA)混合水溶液吸收CO2为研究物系,在通道深度恒定时,考察了微通道宽度、气液流速对传质特性的影响。结果表明,传质系数和体积传质系数均随通道宽度先增大后缓慢减小,在通道宽度为1000μm时达到最大值。比表面积随通道宽度的增大而降低。因此,合理增大微通道宽度,可在提高处理能力的同时,仍然保持良好的传质特性。

关键词：微通道反应器二氧化碳气液传质一维放大传质系数

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

旋转填充床内氢甲酰化过程的气液传质性能研究

旋转填充床内氢甲酰化过程的气液传质性能研究

引用

作者：周彩吉北京化工大学

学位级别：硕士

作为一类重要的精细化工反应,氢甲酰化反应是指烯烃与氢气、一氧化碳在催化剂的作用下合成醛或醇的过程,具有良好的原子经济性。工业上现有的氢甲酰化反应器为串联搅拌釜反应器,其停留时间长,设备体积大,反应效率低。旋转填充床是一种... 详细信息

作为一类重要的精细化工反应,氢甲酰化反应是指烯烃与氢气、一氧化碳在催化剂的作用下合成醛或醇的过程,具有良好的原子经济性。工业上现有的氢甲酰化反应器为串联搅拌釜反应器,其停留时间长,设备体积大,反应效率低。旋转填充床是一种高效的气液反应器,有望实现传质强化匹配本征快反应速率,提高反应效率缩小设备尺寸的目标。因此,开展旋转填充床内氢甲酰化过程的气液传质特性基础研究,助力新型反应器的开发,具有重要的理论意义和实践价值。主要结论如下: （1）基于动态压力法进行传质实验,考察了氢气与一氧化碳分别在溶剂辛烯、乙醇、水中的气液传质性能。实验结果表明,氢气与一氧化碳的液相体积传质系数（k La）随着转速和温度的增大而呈增大趋势,压力对其则无明显影响。综合转速、温度、气体性质、溶剂性质等因素对k La的影响,获得了单组分气相气液传质系数关联式,计算结果与实验数据的相对偏差小于15%,预测结果良好; （2）进一步通过实验测定合成气在不同溶剂中的液相体积传质系数（k Lab）,采用分子动力学模拟分析了一氧化碳的加入对氢气在溶剂中的热力学参数的影响。发现气相相互作用显著强化了合成气在溶剂中的k Lab,且提升程度为11～19%。同时,一氧化碳的加入使得氢气在水中的扩散系数显著提升,扩散活化能下降35%,明晰了双组分气相的相互作用导致扩散系数增大从而增强气液传质的机制,获得了原位工况超重力环境下双组分气相的气液传质系数关联式,预测值与实验值的偏差小于20%,为RPB的工业应用提供指导。

关键词：氢甲酰化旋转填充床气液传质双组分气相

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

臭氧微气泡强化气液传质及降解有机废水效能研究

臭氧微气泡强化气液传质及降解有机废水效能研究

引用

作者：刘军大连理工大学

学位级别：硕士

染料被广泛应用于纺织、食品和化妆品制造等行业,印染过程中产生的废水具有有机物含量高、色度深和污染性强的特点,对水环境构成严重威胁。此外,随着近年来人们对色彩要求的提高,各种功能性染料助剂被添加至印染过程中,导致排放的染料... 详细信息

染料被广泛应用于纺织、食品和化妆品制造等行业,印染过程中产生的废水具有有机物含量高、色度深和污染性强的特点,对水环境构成严重威胁。此外,随着近年来人们对色彩要求的提高,各种功能性染料助剂被添加至印染过程中,导致排放的染料废水具有更强的抗光解、抗氧化和抗生物降解特性,从而使传统的废水处理方法难以满足处理要求。臭氧氧化技术因其高的氧化能力、低成本和无二次污染等优点被广泛应用于废水处理。然而,在实际有机物氧化降解过程中,低溶解态臭氧浓度严重限制了降解效率。整个臭氧氧化过程是传质控制的,臭氧在液相和气相之间传质效率的高低直接影响着其氧化效果和经济成本。因此,提高气液两相间传质速率是提升臭氧氧化效率的有效途径。微气泡曝气能够显著提高臭氧利用率以及气液传质效率,并促进非选择性活性羟基自由基生成,从而有效提高难降解有机污染物的降解效果,在水处理工艺中得到了广泛应用。本文使用酸性红18模拟染料废水,将文丘里微气泡技术与旋流式环流反应器结合设计出旋流式微气泡反应器,基于设计和搭建的臭氧微气泡传质和降解酸性红18染料废水实验平台,系统研究旋流式微气泡反应器内气液两相传质规律和染料废水臭氧氧化过程中的反应特性,并探究酸性红18的降解机理。此外,还采用基于中心复合设计的响应面法开展臭氧氧化降解酸性红18的成本分析。主要研究结果如下: （1）探究文丘里微气泡发生器微细气泡的发生性能和臭氧微气泡传质特性首先,研究液体循环流量和进气流量对文丘里管生成微气泡性能的影响。研究发现,随着液相循环流量的增大,文丘里管生成微气泡的索特平均直径逐渐减小,微细气泡的占比逐渐增大;随着进气流量的增加,文丘里管生成为微气泡的索特平均直径逐渐增大,微细气泡占比逐渐减小。其次,研究液体循环流量、进气流量、臭氧进气浓度和液相初始pH值对旋流式微气泡反应器内臭氧传质的影响。研究发现,随着液相循环流量、臭氧进气浓度和液相初始pH值的增加,臭氧体积传质系数逐渐增大,而随着进气流量的增加,臭氧传质系数先增大后减小;在实验参数范围内,臭氧传质的最佳条件是液相循环流量为3.2 m3/h,进气流量为0.5 L/min,臭氧进气浓度为60 mg/L和液相初始pH为10.0,该条件下的臭氧体积传质系数是0.306 min-1。最后,基于π定理构建旋流式反应器内臭氧传质过程中各参数与臭氧体积传质系数之间的函数关系式,描述臭氧体积传质系数和各参数之间的关联,并结合臭氧传质实验结果对其拟合得到臭氧体积传质系数的半经验关系式,实验值和使用半经验关系式得到的预测值的平均偏差为8.46%,证明模型准确。（2）旋流式微气泡反应器处理酸性红18染料废水的降解特性、降解机理和降解成本首先,研究液相循环流量、进气流量、臭氧进气浓度和液相初始pH值对旋流式微气泡反应器内酸性红18氧化降解效率的影响。研究发现,酸性红18降解过程中的脱色率随时间的变化符合一级反应动力学,随着液相循环流量和臭氧进气浓度的增大,酸性红18降解速率逐渐增大;随着进气流量的增大,酸性红18降解速率逐渐减小;随着液相初始pH值的增大,酸性红18降解速率先减小后增大。在本实验参数范围内,酸性红18降解的最佳条件是液相循环流量3.2 m3/h,进气流量0.25 L/min,臭氧进气浓度80 mg/L和液相初始pH值4.0,该条件下酸性红18的脱色速率常数为0.101 min-1。其次,监测酸性红18降解过程中液相初始pH值和TOC去除率随时间的变化,并使用气相色谱-质谱联用仪检测中间产物,探明酸性红18的降解机理及可能的降解路线。研究发现,降解过程中液相的pH值随着时间的增加逐渐降低,TOC去除率逐渐增加,表明酸性红18降解过程中有着小分子有机酸的形成。最后,基于响应面法开展酸性红18降解过程中的成本分析,确定比电耗量和液相循环流量、进气流量、臭氧进气浓度以及液相初始pH值之间的经验关系式,并基于该经验关系式开展优化研究,确定酸性红18降解过程中比电耗量最低的工艺条件:液相循环流量2.0 m3/h,臭氧进气浓度50 mg/L,进气流量1 L/min和液相初始pH值为4.0,在该条件下,降解每克酸性红18所需消耗的电量为0.0179 kW·h,与预测值仅有2.24%误差。表明模型预测效果较好。

关键词：臭氧氧化气液传质微气泡酸性红18

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

生物反应器气液传质强化的研究进展

引用

生物加工过程 2023年第5期21卷 564-573页

作者：黎兴燕甘建陈家俊刘华宗李干禄李辉陈可泉南京工业大学生物与制药工程学院江苏南京211800

生物反应器是生物过程工程的核心设备,应用广泛,已实现了巨大的经济价值,但仍然存在较低的气液传质效率,这是降低生物转化效率的关键因素。本文综述了生物反应器中基于溶质渗透模型的传质机制及常用的体积传质系数(k_(L)a)测量方法,剖... 详细信息

生物反应器是生物过程工程的核心设备,应用广泛,已实现了巨大的经济价值,但仍然存在较低的气液传质效率,这是降低生物转化效率的关键因素。本文综述了生物反应器中基于溶质渗透模型的传质机制及常用的体积传质系数(k_(L)a)测量方法,剖析了气含率(Φ)、气泡直径(d B)、扩散系数(D_(L))、湍动能耗散率(ε)、液相密度(ρ)、流体黏度(μ)以及表面张力(σ)等因素对k_(L)a的影响机制,论述了最新的气液传质强化方法及应用进展,以期为生物反应器的气液传质强化提供研究思路。

关键词：生物反应器传质强化气液界面体积传质系数气液传质

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

融合CFD方法的搅拌反应器气液传质实验教学

引用

广东化工 2023年第21期50卷 149-153,148页

作者：蔡子琦马鑫王江豪王君豪李志鹏包雨云北京化工大学北京100029

搅拌反应器气液传质实验是《化学反应工程》的基础实验,主要通过对搅拌反应器内的气液传质特性进行测定,并通过关联式回归得到诸因素对传质系数的定量影响规律。但在传统的实验教学中,学时及实验测试技术的限制使得无法直接获取反应器... 详细信息

搅拌反应器气液传质实验是《化学反应工程》的基础实验,主要通过对搅拌反应器内的气液传质特性进行测定,并通过关联式回归得到诸因素对传质系数的定量影响规律。但在传统的实验教学中,学时及实验测试技术的限制使得无法直接获取反应器内气液两相流的流场结构等影响传质特性相关信息。计算流体力学(CFD)方法可以从定性和定量角度揭示流场结构、气体分布以及气液传质等特性,并具有可视化、计算效率高等优点。将CFD方法与气液搅拌反应器传质实验教学融合,可加深学生对搅拌反应器内气液分散及传质机理的理解,培养学生解决化学工程问题的高阶能力。

关键词： CFD方法实验教学搅拌反应器流场结构气液传质

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

纳米颗粒强化气液传质分子动力学模拟和模型研究

纳米颗粒强化气液传质分子动力学模拟和模型研究

引用

作者：苏亚虎华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

纳米颗粒强化气液传质的研究可以衍生到现实生活中的各个领域,纳米颗粒强化传质的研究也有着广阔的前景。现有的研究更多是从宏观实验出发,根据实验现象进行归纳总结,在宏观层面进行机理的研究。但对强化传质过程中纳米颗粒的微观特性... 详细信息

纳米颗粒强化气液传质的研究可以衍生到现实生活中的各个领域,纳米颗粒强化传质的研究也有着广阔的前景。现有的研究更多是从宏观实验出发,根据实验现象进行归纳总结,在宏观层面进行机理的研究。但对强化传质过程中纳米颗粒的微观特性还有待进一步的研究。而分子动力学模拟可以在原子尺度对强化传质的过程开展研究,填充常规实验的一些不足。首先,本文介绍了纳米流体强化传质的研究现状以及数学模型的研究进展,并对分子动力学模拟的基本原理进行了详述,主要针对MD模拟过程中的算法、时间步长、势能函数、边界条件以及系综进行了介绍。随后使用LAMMPS软件对纳米颗粒强化去离子水吸收氧气的传质过程进行了模拟,针对模拟体系的搭建以及命令的调用进行了详述。研究发现,在模拟体系当中:加入纳米颗粒可以有效的增强传质;当纳米颗粒粒径保持不变时,随着纳米颗粒数目的增大,纳米颗粒的扩散系数和去离子水吸收氧气分子的数目会先变大后减小;当纳米颗粒数目保持不变时,随着纳米颗粒粒径的增大,纳米颗粒的扩散系数和去离子水吸收氧气分子的数目会减小。此外,本文还从数学模型出发探究传质的增强机理,以双模理论为基础从传输机理、布朗运动和化学反应的影响角度入手,建立了研究纳米颗粒强化亚硫酸钠溶液吸收氧气的三维非稳态模型。将三维非稳态模型的计算增强因子与实验增强因子进行对比,平均误差小于3.72%。验证了模型的准确性,为模型领域的研究提供了参考。

关键词：纳米颗粒分子动力学模拟气液传质模型研究

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

纳米颗粒与磁场协同强化氨法脱碳气液传质研究

纳米颗粒与磁场协同强化氨法脱碳气液传质研究

引用

作者：崔留洋南京师范大学

学位级别：硕士

化石燃料燃烧产生的大量CO2被认为是全球气候变暖的主要原因。碳捕集技术中氨法脱碳具有吸收容量高、对设备无腐蚀等优点,是一种优良的CO2吸收剂,但是氨法脱碳存在投资成本较高的问题,为了强化氨法脱碳气液传质过程,减小设备尺寸,降低... 详细信息

化石燃料燃烧产生的大量CO2被认为是全球气候变暖的主要原因。碳捕集技术中氨法脱碳具有吸收容量高、对设备无腐蚀等优点,是一种优良的CO2吸收剂,但是氨法脱碳存在投资成本较高的问题,为了强化氨法脱碳气液传质过程,减小设备尺寸,降低投资成本,本文系统研究了外加磁场和纳米颗粒对氨法脱碳吸收/解吸性能的影响,主要工作如下: 利用自行设计的鼓泡塔实验装置,研究了液气比、CO2浓度和吸收温度对氨法脱碳吸收/解吸性能的影响。结果表明:随着液气比的升高,CO2脱除效率和解吸比例逐渐升高。随着CO2浓度的升高,CO2脱除效率和解吸比例逐渐降低。随着吸收温度的升高,CO2脱除效率和解吸比例出现先增高后降低的变化趋势,温度为25-35℃时,CO2脱除效率和解吸比例快速上升,温度为35-40℃时,CO2脱除效率和解吸比例开始下降。探究了纳米颗粒和磁场对氨法脱碳吸收/解吸过程的促进作用。考察了运行参数（颗粒种类、颗粒添加量、磁场强度和吸收温度）对氨法脱碳吸收/解吸过程的影响,并通过响应面分析法确定了最佳反应工况。结果表明:添加磁场与纳米颗粒可以强化氨法脱碳吸收/解吸性能,外加磁场与纳米颗粒协同作用时强化效果最佳,其次为仅有颗粒的情况。就TiO2、Fe3O4和Al2O3三种颗粒而言,TiO2颗粒在溶液中有着较好的分散性以及较低的粘度,气液传质强化效果最为显著。在0-1g/L颗粒添加量范围内,气液传质强化效果随着颗粒添加量的增加出现先增加后降低的趋势。在0-12mT磁场强度范围内,气液传质强化效果随着磁场强度的增加出现先增加后降低的趋势。添加颗粒与磁场后,吸收温度（25-40℃）对脱除效率和解吸比例的影响呈现相似的变化规律,在相同情况下,添加颗粒与磁场可提高脱除效率和解吸比例。利用响应面分析了三种因素（温度、颗粒、磁场）的交互作用,单因素中温度对气液传质的影响最明显,其次是颗粒添加量,最后为磁场强度。双因素中温度与颗粒添加量两两之间相互作用最为显著。确定了最佳工况条件为:温度大小为35.18℃,磁场大小为8.67 mT,颗粒添加量为0.6 g/L, 在最佳工况下,通过可视化手段,利用体积总传质模型与界面面积模型探讨了颗粒和磁场对气液传质的促进机理。通过对比界面面积与总传质系数的大小,得出气泡破碎机理占主要作用。

关键词：氨法磁场纳米颗粒气泡破碎气液传质

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：