微生物脱砷预处理难冶含砷金矿提金的研究

用化能自养的氧化铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌，对河北半壁山含砷金精矿进行了公斤级的预处理氧化脱砷实验．在细菌预处理反应器中的连续和批式脱砷实验表明，目前选育的菌种是有效的．严格控制工艺条件，可以在4天左右便脱砷率高于80％．后续氰化提金实验证实，金的总回收率可达90％以上．用微生物脱砷预处理难冶含砷金矿有金浸出率高、便于固定浸出的砷、免除对环境污染的优点，是有很好应用前景的处理难冶含砷金矿的技术路线．

化学反应器宏观混合研究展望（英文）

宏观混合是过程工业中的一个重要单元操作,习惯上用混合时间来定量描述,半个世纪以来实验和理论研究的积累十分丰富。然而,目前宏观混合时间的定义和测量方法仍有很强的主观性,结果不能科学地反映化学反应器内宏观混合过程的全局。对宏观混合的几个重要问题进行了分析,指出其缺陷,并建议了今后进一步深入研究的方向和提升本领域研究科学性的措施。

滴流床中流体分布的研究现状及展望

回顾了滴流床流体分布研究的历史和技术进步，分析了测量液体分布大尺度和小尺度均匀性的方法，讨论了改善流体分布均匀性的措施，指出了滴流床操作特性的非线性与小尺度不均匀性的关系，最后对值得深入的工作提出了建议。

颗粒群研究:多相流多尺度数值模拟的基础

用两流体模型及颗粒轨道模型数值模拟过程工程设备中的多相流,都需要表达浓度较高的分散相和连续相间的作用力的本构方程.本工作综述了多相流中颗粒受力研究的现状和尚待解决的问题.对单个颗粒(包括流体颗粒)在静止和运动流体中的受力情况的研究结果比较丰富,但对颗粒群的研究则很不充分.对颗粒受的曳力研究较多,但还缺乏可信的计算升力、非稳态力等的公式.因此颗粒群的研究成为多相流准确多尺度数值模拟的关键.开发能处理整体和局部均存在非均匀性的多相流的高效算法也是有待克服的困难.

影响填料装填紧密程度因素的初步实验

散装填料装填的紧密程度影响填料塔的许多重要操作特性．本文在小型填料塔中进行简单的装填实验，考察了影响装填紧密程度的一些因素．结果表明，颗粒下落的终端速度和装填速率对填料装填紧密程度有明显的影响，较大的终端速度和较慢的装填速率有利于紧密装填．对长径比大于1的三叶形挤条。

量纲分析中如何选取无因次准数中的特征参量

依靠量纲分析得到体系的无因次准数是化学工程分析的重要手段,而正确选择体系的特征物理量是其中的重要一环。本文以化工常见的体系为例,说明体系特征量的个数和选择方法,为一般的量纲分析过程提供了有益的指导原则。

用单元胞模型数值模拟气泡群中气泡的运动

用数值方法模拟了气泡群中Reynolds数为50的气泡的运动,以单元胞模型体现气泡群中气泡间的相互作用。数学模型用完全的流体力学方程、以流函数-涡度为变量来描述变形气泡周围的液体流动,控制方程在贴体正交坐标系中、以有限差分法离散后数值求解。模拟结果表明,气含率对气泡阻力系数和气泡偏心率有很大的影响,与理论分析较符合。但单元胞模型预测的阻力系数与基于爬流中球形气泡的理论值相比,在数值上偏高很多。采用无剪切为外边界条件比用无涡度为外边界条件的模型预测更接近理论公式。预计单元胞模型经进一步改进后可成为处理气泡群的有效工具。

优化非线性回归目标函数的数值实验

最小二乘法在化工中广泛用于数据拟合的线性和非线性回归及模型参数估值。为了从实验和生产现场数据中得到更接近真实函数的关联式,用数值实验的方法,对一系列目标函数形式与传统的最小二乘法进行比较。所测试的真实函数包括单调函数、单极值函数和双极值函数。数据所带的误差包括高斯分布和均匀分布的误差。结果表明,若数据误差遵从高斯分布时,以实验值与回归预测值间绝对偏差的1.5次幂之和为目标函数,优化所得的回归模型与真实的函数最接近。

非理想流动管式反应器闭式出口边界条件的不可逆过程热力学分析

当用闭-闭式轴向返混模型模拟管式反应器中的非理想流动时,Dankwerts直觉提出的出口处浓度梯度为零的边界条件可以使模型得到唯一解。但是这个边界条件并未经过理论证明。本文将非平衡态过程热力学的最小熵增率原理用于一级不可逆反应,借助于数值计算方法,验证了零出口梯度判据和最小熵增率判据的一致性,并表明了闭-闭式轴向扩散模型在返混系数极大时,可以逼近理想全混流反应器。

含砷金矿细菌预处理过程动力学的初步研究

The paper presents a preliminary analysis of the kinetics of bacterial pretreatment of arsenical gold ore concentrate from Banbishan,Hebei.The batchwise bioprocessing of the concentrates was carried out in a 10L gas-lift loop reactor with 1 kg load using a mixed strain of Thiobacillus ferrooxidans and Thiobacillus thiooxidans.The level of dearsenication reached above 80% in 5 days of leaching.Comparison of the modelling with experimental data on dearsenication indicates that the bacterial growth can be described by the Monod equation,and modification is also necessary to reflect the inhibition due to the accumulated arsenic in the leaching solution.The leaching of arsenic and iron may be approached with the shrinking-core model,and the dearsenication rate seems to be limited by intraparticle diffusion of Fe3+ iron when the mechanism of indirect oxidation of arsenopyrite during bacterial pretreatment is assumed.

硫酸盐还原菌对不同碳源的利用率

考察低分子有机酸、醇类、挥发性脂肪酸盐和糖类等作为SRB碳源时对硫酸盐去除效果的影响。结果表明：在不同碳源培养基中，SRB的生长速率存在明显差异，SRB对于碳源的利用率由大到小依次为：低分子有机酸、挥发性脂肪酸盐、醇类、糖类；综合硫酸根去除效果和操作成本，价廉的甲酸可作为硫酸盐还原菌生物还原工艺的首选碳源，硫酸盐去除率可高达97％。

一种计算搅拌槽混合时间的新方法

基于对混合时间定义的思考,提出了一种新的定义方法,在湍流流场数值计算的基础上通过求解示踪剂的浓度输运方程,研究了单层涡轮桨搅拌槽内的混合过程。结果表明:搅拌转速和搅拌桨安装位置都影响混合时间的大小,而进料位置对混合时间的影响不大。对于不同的搅拌转速而言,随搅拌转速的增大,相同体积分数对应的混合时间逐渐减小。当搅拌桨安装在槽中间位置时所对应的混合时间最小。利用适宜的尺寸和安装位置的导流筒可有效降低混合时间。

环流反应器的流动、混合与传递特性

由于环流反应器内存在定向循环,与鼓泡塔反应器相比,其混合性能大幅提升,已广泛应用于许多工业过程,如发酵、反应器结晶等工业过程,近年来成为国内外学者研究的热点。针对环流反应器内操作条件下的流动形态、流体力学(包括相含率分布、循环液速、混合时间以及离集指数等)及传质/传热特性,总结了其最新研究进展,分析了相含率尤其是固含率变化对反应器中关键参数如循环液速和化学反应速率的影响,展望了从机理上研究相互耦合的多相流动、传质/传热和化学反应规律,为进一步推动其工业应用提供参考。

多相反应器的非均相特性测量技术进展

为了增大传质和传热面积,多相反应器中分散相通常以颗粒形式(气泡、液滴或固体颗粒)分散、运动于连续相流体中,与周围的连续相及其他分散相颗粒的相互作用使颗粒和颗粒群呈现复杂的时空非均相行为。多相反应器中非均相特性的准确描述是发展准确的反应器模型、进行定量诊断分析和优化设计高效反应器的必要基础。本文总结了多相反应器中颗粒和颗粒群的复杂时空行为,提出了当前多相反应器非均相特性测量正面临的在线测量、高分散相浓度和多分散相等主要难题;综述了多相反应器测量技术研究的进展,指出了PC和PV等光纤测量技术是较经济的高浓度两相反应器的在线测量技术,而侵入式照相法测量结果更准确,具备解决上述测量难题方面的可行性,具备较好的应用前景,但要实现工业在线测量仍存在一些高难度的技术问题需要解决。

多相传质过程中的Marangoni效应

Marangoni效应广泛存在于液液、气液相际传质过程中,通常会对传质速率产生重要影响。对Marangoni效应的实验及理论研究有助于增进对微观传质机理的理解,是强化相间传质过程效率的重要因素。重点介绍了液液体系中单液滴萃取的实验和模拟研究,对液液体系中Marangoni效应不稳定性的判据,对气液体系有效传质面积的影响,以及两种体系中利用表面活性剂进行传质调控的研究等方面的进展进行了综述,还探讨了传质过程中Marangoni效应应用研究的方向。

搅拌反应器中液相混合时间研究进展

搅拌反应器是一种在化工、医药、能源和废水处理等领域应用比较广泛的设备。其中混合时间是表征搅拌反应器内物料混合状况的一个重要参数。本文从实验测量方法和数值模拟两个方面综述了近50年来对混合时间的研究,并展望了未来混合时间测量方法和数值计算的发展方向。

无挡板搅拌槽中液-固体系的分散特性

在内径0.3m、高0.45m的无挡板搅拌槽内,采用直径0.15m的三叶70o下推斜叶透平桨(PBTD,Pitched Blade Turbine Downflow)进行水-二氧化硅两相体系液固分散特性的研究.应用PC-6A粉体浓度测量仪对体系中颗粒局部浓度进行测定.考察了颗粒平均相含率为0.005的条件下,不同搅拌转速、搅拌桨离底高度对颗粒局部浓度分布的影响.结果表明,采用较高搅拌转速、较低的搅拌桨离底高度有利于固体颗粒的悬浮.本实验中,在搅拌转速为173r/min、搅拌桨离底高度为0.08m的操作条件下,颗粒悬浮效果最好.

多相搅拌槽内宏观混合研究进展

多相搅拌槽反应器广泛应用于化工、冶金等过程工业中,而多相混合状态对于多相搅拌槽反应器的设计、优化和放大具有重要意义。混合时间是表征其宏观混合过程的一个重要参数。文中从实验和数值模拟二方面对多相搅拌槽反应器的液相混合时间研究进行综述,对气液、液固、液液、气液固4种体系的多相搅拌槽进行了分类总结,讨论了分散相、桨型、转速、挡板等因素对连续相混合时间的影响。对多相搅拌槽内估算混合时间的经验关联式进行了归纳,并展望了未来多相搅拌槽内宏观混合研究的发展方向。

大长径比细长颗粒的沉降实验和曳力系数的关联

The sedimentation of slender particles with different densities in stagnant Newtonian fluid was studied Different from former studies based on the concept of sphericity, the drag coefficient of slender particles is quantitatively correlated with the orientation and Reynolds number based on the particle cylindrical diameter With the aid of Galileo number,the particle cylindrical diameter, the proposed correlation represents very well the experimental data with aspect ratios, orientations, particle material and fluid properties in wide

各向异性k-ε湍流模型在Rushton桨搅拌槽三维流场整体数值模拟中的应用

根据搅拌槽内的流动呈各向异性的特点 ,引入适用于强旋转流场的各向异性k -ε湍流模型 ,用改进的内外迭代法对有挡板的Rushton桨搅拌槽进行了整体数值模拟 .利用文献中对搅拌槽内流场测定结果 ,给出了适用于Rushton桨搅拌槽的各向异性湍流黏度系数值 .模拟计算得到了搅拌槽内的流场分布和脉动速度分布 ,并同标准k -ε湍流模型计算结果及文献数据进行比较 .结果表明 ,各向异性k -ε湍流模型能成功反映Reynolds应力、湍流动能等湍流特征量 ,明显优于标准k -ε湍流模型 .