检索结果-内蒙古大学图书馆

化工进展 2024年第2期43卷 565-578页

作者：刘浩宇赵彦琳姚军 WANG Chi-Hwa 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院清洁能源科学与技术国际联合实验室过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 新加坡国立大学化学与生物分子工程系新加坡肯特岗117585

在过去的几十年里,由于许多工业问题和相关新技术的发展,颗粒和颗粒流的静电学得到了越来越多的关注。颗粒-颗粒和颗粒-壁面之间发生碰撞从而产生静电。静电的发生会受多种因素的影响,随着颗粒与壁面之间的接触会在它们的表面产生静电... 详细信息

在过去的几十年里,由于许多工业问题和相关新技术的发展,颗粒和颗粒流的静电学得到了越来越多的关注。颗粒-颗粒和颗粒-壁面之间发生碰撞从而产生静电。静电的发生会受多种因素的影响,随着颗粒与壁面之间的接触会在它们的表面产生静电荷的积累,静电量可以达到饱和状态。本文分别综述了气力输送颗粒系统中的静电发生及静电平衡,着重分析了颗粒与壁面之间接触带电的两种方式(碰撞带电和摩擦带电)、颗粒流模式及受力情况,讨论了颗粒带电过程所受的影响因素,包括外界条件(温度、相对湿度)、颗粒几何条件(尺寸、形状、接触面积、粗糙度)以及受力条件(摩擦力、常压)等。此外,对气力输送颗粒系统中静电的数值计算作了简单介绍。最后,为澄清气力输送颗粒系统中静电发生的机理,对单颗粒发生静电的物理机制进行了分析。根据对相关研究结果的总结,发现由于碰撞或摩擦造成的电荷转移的工作机制尚未完全明了,这些问题将在未来逐步得到解决。

关键词：静电效应颗粒气力输送接触带电

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旋流雾化喷嘴内气液两相流动的特性研究

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石油炼制与化工 2020年第3期51卷 54-61页

作者：王娟高助威张雪淼王江云毛羽中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102200 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室海南大学化学工程与技术学院

采用试验和数值模拟相结合的方法,对旋流雾化喷嘴内部气液两相流动特性进行研究,揭示旋流雾化喷嘴内部的流动机理,有效预测其雾化特性。计算模型采用雷诺应力(RSM)湍流模型和欧拉-欧拉(Euler-Euler)两相流模型。结果表明,当气液体积比为... 详细信息

采用试验和数值模拟相结合的方法,对旋流雾化喷嘴内部气液两相流动特性进行研究,揭示旋流雾化喷嘴内部的流动机理,有效预测其雾化特性。计算模型采用雷诺应力(RSM)湍流模型和欧拉-欧拉(Euler-Euler)两相流模型。结果表明,当气液体积比为600、气体流量小于25 m3/h时,模拟计算结果与试验数据吻合较好。在喷口内部,由于流通截面的减小,二甘醇的切向速度迅速增大,在喉部区域达到峰值,流经喉部后,由于流通面积的增加,切向速度呈减小趋势。随着气体流量的增加,二甘醇的射程越来越远,当气体流量分别为15,20,30 m3/h时,二甘醇的分配不均匀度分别为27.94%,26.05%,33.42%,呈现先减小后增大的趋势。

关键词：气液两相流旋流雾化数值模拟不均匀度

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煤粉颗粒静电生成的实验研究

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中国科学院大学学报（中英文） 2020年第2期37卷 220-227页

作者：房佳赵彦琳姚军 WANG Chi-Hwa 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 新加坡国立大学化学与生物分子工程系新加坡117585

煤粉颗粒广泛应用于采矿、能源等气固两相传输行业中。在工作过程中,煤粉颗粒之间及颗粒与壁面之间的碰撞与摩擦会产生静电,若不及时放电,会在工作系统中逐渐积累,给安全生产带来很多问题,如煤粉颗粒结团、堵塞和爆炸等危害。此外,气固... 详细信息

煤粉颗粒广泛应用于采矿、能源等气固两相传输行业中。在工作过程中,煤粉颗粒之间及颗粒与壁面之间的碰撞与摩擦会产生静电,若不及时放电,会在工作系统中逐渐积累,给安全生产带来很多问题,如煤粉颗粒结团、堵塞和爆炸等危害。此外,气固两相流中煤粉颗粒带电会导致一系列测量问题,严重影响测量精度,甚至损坏仪器等。基于已有单颗粒静电生成的测量实验系统,研究三角形煤粉颗粒的各个因素对静电生成的影响,对诸因素进行比较分析,发现颗粒的长宽比、面积、前冲角、相对湿度及表面粗糙度均对静电有较大的影响,总结煤粉单颗粒静电生成机理及影响因素。

关键词：煤粉颗粒静电表面粗糙度

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天然气处理工艺建模与模拟进展

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石油科学通报 2019年第2期4卷 192-203页

作者：邵青楠顾鑫诚邓春邱敏马利敏姬忠礼中国石油大学(北京)化学工程与环境学院重质油国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

在页岩气革命和国内煤改气的大背景下,天然气的生产和消费都将持续增长.化工过程模拟作为工艺特性分析、设备设计、优化和控制的重要工具,被研究者们广泛应用于天然气处理工艺的建模与模拟的研究中.本文简要介绍了过程模拟技术与常用于... 详细信息

在页岩气革命和国内煤改气的大背景下,天然气的生产和消费都将持续增长.化工过程模拟作为工艺特性分析、设备设计、优化和控制的重要工具,被研究者们广泛应用于天然气处理工艺的建模与模拟的研究中.本文简要介绍了过程模拟技术与常用于天然气处理的流程模拟软件;综述了脱硫脱碳、脱水、硫磺回收、天然气凝液回收等天然气处理过程和膜分离、离子液体等天然气处理新技术,以及国内外对上述各过程进行建模、模拟的研究进展;着重讨论了对天然气处理工艺全流程模型的建立和将其与甲醇、乙烯生产等其他化工过程进行耦合工艺设计的研究,并对进一步的研究进行了展望.

关键词：天然气页岩气流程模拟过程集成

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气体含液浓度对亲油型聚结滤芯压降及含液量的影响

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高校化学工程学报 2018年第2期32卷 330-339页

作者：刘佳霖吴小林姬忠礼常程中国石油大学(北京)化学工程学院过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

针对天然气输送管路中气体含液浓度变化范围宽且严重影响滤芯正常使用的问题,为了分析气体含液浓度对滤芯压降和含液量的影响,以及研究不同层数滤芯应用于不同浓度工况下的可行性,利用滤芯过滤性能评价装置比较了0.07~1.00 g×m^(-3... 详细信息

针对天然气输送管路中气体含液浓度变化范围宽且严重影响滤芯正常使用的问题,为了分析气体含液浓度对滤芯压降和含液量的影响,以及研究不同层数滤芯应用于不同浓度工况下的可行性,利用滤芯过滤性能评价装置比较了0.07~1.00 g×m^(-3)不同气体含液浓度条件下不同层数滤芯的压降变化。结果表明:气体含液浓度通过改变滤材内运移液体的通道数目而对滤芯通道压降产生较大影响,浓度升高导致通道数目增多、通道形成时间缩短、滤芯各层含液量增多。同时发现,通道压降随气体含液浓度的增大呈非线性增长,其中气体含液浓度影响的滤材含液量是否达到饱和值,是通道压降急剧上升的关键。此外,滤芯层数通过影响通道数目而改变通道压降增长趋势,当气体含液浓度在0.2~0.4 g×m^(-3)时,增加滤芯层数,可以降低通道压降。建立的气体含液浓度、滤芯层数与通道压降的关系模型可为工程实际中滤芯结构优化和不同浓度工况下通道压降预测提供指导帮助。

关键词：天然气气体含液浓度过滤压降滤芯层数

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进料位置与风速对旋风分级器颗粒分级效果的影响

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化工学报 2018年第4期69卷 1324-1331页

作者：孙占朋孙国刚独岩中国石油大学(北京)化学工程学院北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

根据旋风分级器内气流速度分布特点进行了进料区域划分,运用非稳态离散相模型和分级实验对比了3个代表性进料位置对颗粒运动轨迹及分级精度的影响,分析了1μm和10μm颗粒在不同区域内的受力情况。结果表明,边壁区域进料造成粗组分中细... 详细信息

根据旋风分级器内气流速度分布特点进行了进料区域划分,运用非稳态离散相模型和分级实验对比了3个代表性进料位置对颗粒运动轨迹及分级精度的影响,分析了1μm和10μm颗粒在不同区域内的受力情况。结果表明,边壁区域进料造成粗组分中细粉夹带现象严重,分级精度差;中部进料区域内流场强度大,粗颗粒受离心力强,细颗粒受轴向气流曳力大,有利于减少颗粒在分级区的停留时间,实现粗、细颗粒的快速分级,对改善分级精度有利;中心位置进料延长了粗颗粒的分级运动路程,增加了粗组分跑损的概率,模拟计算15μm的粗颗粒进入细组分的质量分数达到11.7%。经实验验证,入口气速在10~22 m·s^(-1),中部区域进料时分级后粗、细组分粒度分布曲线重合区面积最小,分级粒径比率值平均提高了25.3%,研究结果为离心气流分级设备的进料位置设计提供了一定的指导。

关键词：粉体技术旋风分级器进料位置数值模拟粒径分布

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流场形态对旋风分级器性能的影响

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化工进展 2018年第3期37卷 861-866页

作者：孙占朋孙国刚独岩中国石油大学(北京)化学工程学院北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

气流分级器性能的优劣很大程度上取决于流场分布,改变常规旋风分级器的切向进风口位置,在分级空间建立不同类型的离心流场,采用数值模拟和分级试验手段分析了分级流场形态对颗粒运动过程和分级性能的影响。结果表明,传统旋风分级器边壁... 详细信息

气流分级器性能的优劣很大程度上取决于流场分布,改变常规旋风分级器的切向进风口位置,在分级空间建立不同类型的离心流场,采用数值模拟和分级试验手段分析了分级流场形态对颗粒运动过程和分级性能的影响。结果表明,传统旋风分级器边壁下行流造成粗粉中细颗粒夹带较多,影响分级精度;新型旋风分级器内形成上下两个旋涡,上旋涡均为上行气流,其流量约占总风量的80%,下旋涡携带细颗粒较少,降低了细颗粒进入粗组分的概率;上旋涡可实现对边壁区的细颗粒的轴向淘洗、再分级,提高了分级精度。试验结果表明,入口气速从10m/s增加至22m/s。相较于传统旋风分级器,新型旋风分级器的分级性能明显改善,分级精度指标平均提高27%,压降损失为传统旋风分级器的53%~62%。

关键词：粉体技术旋风分级器流场形态数值模拟分级性能粒度分布

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静电纺丝纤维滤材表征及其气液过滤性能

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过程工程学报 2018年第4期18卷 799-808页

作者：齐强强吴小林陈锋姬忠礼中国石油大学(北京)化学工程学院北京102249 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 中国石油大学(北京)过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

以聚丙烯腈与二甲基甲酰胺为原料配制纺丝溶液,采用静电纺丝技术制备玻璃纤维/聚丙烯腈纤维/玻璃纤维三层复合滤材,研究了纺丝溶液浓度与纺丝电压等参数对纤维形貌及尺寸的影响,分析了复合滤材的过滤性能.结果表明,控制不同纺丝溶液浓... 详细信息

以聚丙烯腈与二甲基甲酰胺为原料配制纺丝溶液,采用静电纺丝技术制备玻璃纤维/聚丙烯腈纤维/玻璃纤维三层复合滤材,研究了纺丝溶液浓度与纺丝电压等参数对纤维形貌及尺寸的影响,分析了复合滤材的过滤性能.结果表明,控制不同纺丝溶液浓度可得形貌不同的纤维,且溶液浓度越大纤维尺寸越大;纺丝电压对纤维形貌的影响较小,但增加纺丝电压使静电纺纤维层的孔径减小.相比玻璃纤维滤材,复合滤材过滤效率明显提升,稳态效率最大可提升21%,最易穿透粒径效率最大可提升39%,但复合滤材孔径较小时,过程压降增加了一段跳跃阶段,纳米纤维层表面形成液膜,使复合滤材稳态压降升高.

关键词：静电纺丝聚丙烯腈纳米纤维复合滤材气液过滤

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不同操作压力下的气液过滤特性分析

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过程工程学报 2018年第5期18卷 1020-1028页

作者：王润鹏吴小林刘震姬忠礼中国石油大学(北京)化学工程学院北京102249 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 中国石油大学(北京)过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

根据ISO-12500标准建立了压缩空气滤芯性能检测系统,将操作压力由0.1 MPa升至0.7 MPa,分析了操作压力对亲油型和疏油型两种滤芯内的液体分布、滤材饱和度和过程压降的影响.结果表明,操作压力对疏油型滤芯的过程压降、液体运移与饱和度... 详细信息

根据ISO-12500标准建立了压缩空气滤芯性能检测系统,将操作压力由0.1 MPa升至0.7 MPa,分析了操作压力对亲油型和疏油型两种滤芯内的液体分布、滤材饱和度和过程压降的影响.结果表明,操作压力对疏油型滤芯的过程压降、液体运移与饱和度有显著影响,操作压力每上升0.2MPa,滤芯初始压降上升0.32kPa,各操作压力下滤芯润湿压降（平衡压降与初始压降的差）为4.5-5.1 kPa,0.7 MPa时最后1层滤材饱和度比0.1 MPa时上升了71%,饱和度沿气体流动方向呈凹型分布,小面积润湿区域增多,稳态压降前出现短暂跃升阶段,可能加剧滤芯二次夹带,导致过滤器下游管道内液滴数增多,降低过滤器效率;操作压力对亲油型滤芯的初始压降影响显著,操作压力每上升0.2 MPa,初始压降上升0.39 kPa;操作压力对液体运移与饱和度影响较小,不同操作压力下各层滤材饱和度的分布规律相同,液体分布无明显差异.

关键词：压缩空气滤芯压降液体分布饱和度操作压力润湿性

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基于响应面法的折流板除雾器分离性能优化

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过程工程学报 2018年第4期18卷 689-696页

作者：马巍威吴小林姬忠礼中国石油大学(北京)化学工程学院北京102249 中国石油大学北京机械与储运工程学院北京102249 过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

用响应面分析法分析不同排液结构对新式异型折流板除雾器气液分离性能的影响,并对排液结构参数进行优化设计.通过单因素实验对比筛选对除雾器性能具有显著影响的关键参数,用中心复合设计实验建立响应面多元回归模型,分析影响除雾器性能... 详细信息

用响应面分析法分析不同排液结构对新式异型折流板除雾器气液分离性能的影响,并对排液结构参数进行优化设计.通过单因素实验对比筛选对除雾器性能具有显著影响的关键参数,用中心复合设计实验建立响应面多元回归模型,分析影响除雾器性能系数的参数间交互作用,得出最优参数.结果表明,影响除雾器性能参数的最优取值为分离气速2.6 m/s、排液钩高度7.3mm、前置排液槽和后置排液槽宽度分别为3.1和2.3 mm.优化的折流板除雾器性能系数计算值为2.073,实验值为1.875,优化结果较可靠.

关键词：折流板除雾器响应面法分离性能性能系数优化设计

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