一种移动式多工况进料装置的设计研制

反应精馏和萃取精馏是化工原理实验中极具代表性的特殊精馏实验,目前实验室有4套性能各异的配套设备。为促进新时期实验教学目标的进一步提高,优化实验设备的性能与寿命,设计研制了一种包含原料储罐、液体输送装置和移动支架的新型进料装置。新装置适用于现有设备,可解决进料不稳定、流量不准确等问题,有效提高设备利用率、性能和寿命,同时独立的进料装置在强化教学效果、引发学生思考与实践方面有突出效果。

电弧直读发射光谱法测定地球化学调查样品中银硼锡含量

采用聚光科技E5000电弧直读发射光谱测试地球化学调查样品中银、硼、锡含量。最佳实验条件为:预燃阶段电流5 A,保持10 s;激发阶段电流14 A,保持42 s;积分时间25 s;上电极为平头圆形状,下电极为细颈杯状;锗为内标元素。此条件下,测试样品中银、硼、锡的检出限分别为0.016,0.95,0.32μg/g,精密度在10%以内,测试结果均在标准值范围内。实验方法固体进样,操作简单,测试周期短,污染小,是测试地球化学调查样品中银、硼、锡含量时值得推广的测试方法。

基于微通道反应器的研究型实验设计与实践

基于反应器的各项性能测定实验是化工类学生专业实验课程的重点教学内容。为了进一步提升专业实验的高阶性、创新性和挑战度,探索了微通道反应器的教学应用。通过分析微通道反应器的性能特点,利用Fluent软件对其内部流场进行了研究;以自制微通道反应器性能测定装置为例,设计了与课程目标相匹配的研究型实验内容,并在“化工基础技术实验”课程中进行了实践。通过将实验过程模块化,由学生自主设计、自行讲解、独立操作实验,充分调动了学生的自主学习能力,提升了实验教学效果。

废弃气雾剂处理装置的研制

鉴定机构进行气雾剂危险性鉴定时产生大量的废弃气雾剂,这些废弃气雾剂需专门的回收装置进行处理,促使项目组加紧研制废弃气雾剂回收处理装置。该文介绍了一台废弃气雾剂处理装置的设计思路,增加了远程控制与水浴冷却功能,提高了该装置的安全性与可靠性,并就废弃气雾剂回收注意事项做了说明。

3D打印技术在加工设备中的应用影响及实例分析

为提高基于3D打印的食品加工效果,以面粉的挤出式3D打印为研究对象,分析了水温、挤出头相对高度、喷嘴直径、水与面粉材料配比、活塞进给速率、挤出头相对速度6个工艺参数,以及3D打印效果的影响,并确定了最佳工艺参数组合为:水温100℃,挤出头相对平台高度为0.8 mm,喷嘴直径为0.6 mm,去离子水与面粉比例为0.8∶1,活塞进给速率为0.66 mm/min,挤出头相对平台速度为700 mm/min;应用结果表明,在上述最佳工艺参数组合下,3D打印的面团层数更高,精度更高,有效提高了面粉3D打印效果。

激光诱导荧光技术在液体混合可视化研究中的应用

在研究混合过程的多种实验方法中,定量的可视化测量技术不仅可同时显示流场中各位置混合效果的差异,还可直观地反映混合过程随时间的变化规律。其中,激光诱导荧光技术具有测量精度高、无干扰流场、实现方式简单等优势,是用于检测化工过程流动-混合行为的先进测试技术。对该技术的测试原理、实现方式进行了详细的介绍,探讨该技术在可视化液体混合过程以及反应流混合过程的研究进展。

小型精馏实验装置开发与应用研究

介绍了自行研制的计算机数据在线测控精馏实验装置的设计思路和工艺流程,并将其应用于实验教学,进行了全回流、部分回流和间歇精馏的操作,测定了全塔效率、单板效率和塔内温度分布,考查了回流比对分离效果的影响,以及间歇操作时塔顶及塔釜组成随时间的变化,有效地丰富了实验内容,拓展了实验空间,较全面地培养了学生的基本实验技能、综合应用能力和科学研究素养。

化工原理干燥实验的设备改造

在描述了化工实验中心原有的“化工原理”常压气流干燥实验条件的基础上,提出了改造方案,摒弃机械天平、采用电子天平作为重量传感器,对电子天平产生的重量数据进行计算机采集、处理、绘图、保存和打印,不仅提高了实验的效率,而且还提高了实验的精度,增加了学生的实验兴趣,同时还可以为科研提供较先进的实验手段。就电子天平的应用、计算机数据采集等注意事项进行了讨论。

纯水饱和蒸汽压理论计算及可控水蒸气发生装置搭建

为研制和开发纯水饱和蒸汽压计算软件及可控水蒸气发生装置,以0~100℃水的饱和蒸汽压数据为基础,采用基尔霍夫饱和蒸汽压方程为数学模型,通过多元线性回归的方法拟合得到0~100℃纯水饱和蒸汽压p＊与温度T的经验关系式。同时给出了已知水的饱和蒸汽压条件下利用上述关系式求对应温度的实用计算方法,并采用Visual Basic语言编制了水饱和蒸汽压计算软件,利用该软件可以在已知温度条件下计算水的饱和蒸汽压和已知水的饱和蒸汽压条件下计算对应的温度。然后以上述工作为理论基础在实验室内搭建了小型可控水蒸气发生装置,用于质子导电固体电解质的研究。

液体管外降膜的实验

在实验的基础上探讨了液体在垂直管外降膜的流动特性,分析了影响液体管外成膜均匀性和润湿性的影响因素,提出了布膜装置的环隙在0.5～2.0mm有一最佳值,喷淋密度在250～700kg/(m·h)之间有一最佳值,布膜装置的进液采用单管沿壁面旋转270°切向流的进液方式,并对液体管外降膜装置的设计提出了建议。

催化裂化催化剂积碳含量分析方法的研究

采用德国耶拿公司的MultiEA2000型碳硫仪对催化裂化催化剂的积碳量进行分析,考察了仪器分析参数、试样预处理条件、试样量等分析条件对分析结果的影响,同时考察了分析方法的准确性,并与美国Leco公司的CS444型高频红外碳硫仪的分析结果进行了对比,探讨了用电阻炉加热式碳硫仪分析催化裂化催化剂积碳量的可行性。实验结果表明,该分析方法准确可靠、重复性好;在催化裂化催化剂碳质量分数为0.05%～2%的范围内,在燃烧温度1150℃、试样量70.0～200.0mg、积分时间3min的分析条件下,两种仪器的碳含量分析结果的相关性达99.67%,能满足分析催化裂化催化剂积碳量的要求。

气液喷射式磺化反应器的应用研究

用喷射式磺化反应器分别对脂肪酸甲酯、烷基苯、重烷基苯、脂肪醇、脂肪醇聚氧乙烯醚和α 烯烃等原料进行了SO3气相磺化/硫酸化反应,研究了反应器主要结构参数对产品质量的影响,并与膜式反应器作了比较。结果表明:喷射磺化反应器制备的烷基苯磺酸、脂肪酸甲酯磺酸的产品质量与膜式磺化反应器相当,制备的重烷基苯磺酸盐产品质量稳定,降低原油/水界面张力的能力优于膜式磺化器制备的产品,但在磺化α 烯烃、硫酸化脂肪醇和脂肪醇聚氧乙烯醚时转化率低于90%,产品质量明显不及膜式反应器。从两种反应器的传质、传热机理及效率,不同有机原料的SO3磺化机理及反应速度等方面对以上现象进行了分析和讨论,认为喷射式磺化反应器适用于脂肪酸甲酯、烷基苯、重烷基苯的磺化,目前的结构参数不适用于α 烯烃、脂肪醇和脂肪醇聚氧乙烯醚的磺化/硫酸化反应,需要进一步调整,改善传质效率。

泡罩塔板上气液两相局部统计特性实验测定

以空气、水为工质,用双头电导探针研究了泡罩塔板上局部气液接触情况,得到了泡罩塔内距离塔板高度49 mm截面上气液两相局部参数——气含率、气泡速度、比表面积及气泡尺寸的统计规律。结果表明, 在泡罩塔板上,同一位置的局部气含率随气量的增加而增大,受液量的影响较小;气泡速度主要分布为 0．4-0．6 m／s;气液比表面积的值85％在50-200 m-1,但在截面上分布不均匀;气泡Sauter直径为 0-40 mm,55％分布在5-25 mm。

流体性能综合控制实验装置研制

利用可编程逻辑控制及变频控制技术,流体采用电动阀门控制,以离心泵性能测试为主体,扩展开发了一套流体性能综合控制实验装置。实验装置功能包含离心泵性能测定、变频调速、流量测量、孔板流量计标定、水箱液位控制等。介绍了实验装置设计方案、组成、实验功能及操作说明。本实验装置的研制对高校工科实验教学的发展具有明显的借鉴意义。

化工传热综合实验装置的改进

对引进的化工传热综合实验装置存在的问题进行了分析与改造,通过校准空气流量,排出不凝性气体,改造铂电阻温度计的放置位置,优化了实验装置。结果表明:校准后的空气流量更加准确,实验测得的套管传热准数关联式中的系数A和指数m与教材中理论值的误差减小,并且实验操作的步骤也更加简捷,实验装置的使用寿命也大幅提高。

自制恒压过滤参数测定实验多功能设备的实践

介绍了恒压过滤参数测定实验的自制多功能设备的工作原理和设计流程,着重阐述了自制装置的组建过程和原有设备的结构区别,同时,结合其在恒压过滤参数测定实验教学中的具体应用,进一步展示了自制多功能设备的可行性和优越性。

基于原子力显微镜(AFM)的基质沥青老化前后形态变化及微观性能研究

采用旋转薄膜加热(RTFOT)和压力老化(PAV)制备克拉玛依90#短期和中长期老化沥青试样,通过原子力显微镜(AFM)测试老化前后沥青试样的形态变化及微观力学性能,并与其三大指标及高温流变性能建立关系。结果表明,老化使沥青样品在纳米尺度上的空间变异性显著增大,会在探针压痕过程中使样品变形所消耗的能力与总作用功之间的比值(PI)显著增大,并会导致沥青样品的黏结强度显著增大。且由模拟老化RTFOT和PAV引起的沥青剪切刚度增大与相位角减小均与PI增大具有良好的相关性。

化工原理组合实验系统研制与应用——化工原理试验模式理念

文章结合学校重点实验室实际运作,阐述了体现当前先进水平的化工原理实验教学.对装置设备与工艺流程进行功能归纳,对微机网络与数据采集进行需求分析.显然新近推行的化工原理试验模式突破了原有的框架思想.

用热水示踪技术测量蒸馏塔板上液体返混的微机温度测量装置

对测量塔板上液体返混的温度测量仪进行了调试研究 ,仪器的测量精度为 1.5级 ,时间常数为4 .0～ 4 .8s,相对滞后时间为 0 .0 5～ 0 .3s。仪器有良好的重复性和分辨能力 ,采用激励 响应技术用热水做示踪 ,通过对涡流扩散系数测试值和计算值的比较 ,仪器的测量结果准确可靠。

化工企业生产中的DCS自动仪表系统故障维修技术

DCS系统在化工生产中扮演着核心角色,负责监控和控制工厂操作。然而,这些系统可能因多种原因遭遇故障,如传感器、控制器和通信系统等出现问题。这些故障可能导致生产效率下降、安全隐患增加,甚至造成重大的经济损失。因此,对这些系统的故障进行有效识别、诊断和维修是至关重要的。本文系统地分析了化工仪表自动控制系统中常见的故障类型及其原因,包括传感器、控制器和通讯故障,并深入探讨了DCS自动仪表系统故障维修技术的应用,涵盖故障识别、异常报警与诊断、维修模型的构建策略,旨在提升化工企业在面对DCS系统故障时的应对能力和维修效率。