聚结板强化油水分离过程的机理研究

为从分散相油滴聚结机理的角度阐明板式聚结器强化油水分离过程的原理并为其设计提供依据,对油滴群在不锈钢斜板表面的聚结过程和油水两相在聚结板组内的分离过程进行了实验,研究分散相油滴在单一聚结板表面和聚结板组内的聚结行为及机理。结果表明:分散相油滴接触聚结板后将在表面形成凹凸不平的油滴层,而非连续流动的油膜;后续油滴通常难以直接融入油滴层,其中大油滴在油滴层表面主要以滚动方式离开聚结板,而小油滴则是通过嵌入凹凸不平的油滴层表面,并经过排挤水膜→聚并增长→形成随机流道→脱离聚结板的时间过程而实现分离。聚结板组对大油滴分离过程并无强化作用,但可有效强化小油滴分离过程。且强化原理主要在于3个方面:缩短油滴浮升至聚结面的时间;在板表面形成凹凸不平的油滴层,为小油滴提供稳定的停留场所以完成聚并过程;为分散相小油滴的聚并提供足够的聚结面积。这一机理较好阐明了小油滴分离实验结果及其分率效率随聚结器结构参数的变化规律,即一定范围内,增加聚结板长度(增加有效聚结面积)或减小板倾角(促进油滴停留与聚并)都将提高分离效率。

化工设备泄漏失效频率修正模型研究

化工设备泄漏失效频率数据对化工企业定量风险评估具有重要意义,但目前国内还没有建立相应数据库,在实际应用过程中往往采用国外的数据。介于工业化水平的差异,直接引用国外的数据不够严谨,因此,选取挪威船级社(DNV)公布的数据库为基础,建立合理的修正模型,从而获得适合我国化工行业的通用设备泄漏失效频率数据库,为定量风险评估及设备泄漏概率预测提供数据支撑。

卧式双堰型三相分离器液层厚度的计算模型

针对卧式双堰型三相分离器设计方法的不足,分析了双堰型三相分离器的结构原理及操作特点,并考虑堰板高差、溢流堰顶液层厚度、溢流速度及集油槽底部流动阻力,应用能量守恒方程建立了液层厚度的计算模型;同时建立双堰型三相分离器实验装置,在较宽的油/水流量及油/水比的范围对分离器的流动过程和液层厚度进行了实验观察与测试。结果表明,按理想的静力学关系建立的液层厚度模型显著偏离实际,而本文提出的液层厚度计算模型预测值与实验测试值吻合良好,最大偏差小于6.5%。基于该模型,可分别确定分离器中轻相液层与重相液层的厚度和沉降分离段长度,进而明确液-液分离过程的控制步骤,从而为传统设计方法(停留时间法)的改进提供了重要依据。

基于ISM-DEMATEL的危化品安全监管K指标提取与应用

建立科学合理的指标体系是有效管控危险化学品企业安全风险的技术基础,着眼于动态关键指标有利于区分指标要素的轻重缓急,让风险管控事半功倍。基于危险化学品企业风险特征,从人员、设备、技术、环境及管理5个方面提取出45个指标要素,利用ISM-DEMATEL方法建立指标要素的层次结构模型并计算指标要素的影响度,从而确定影响危险化学品企业生产安全的固有关键指标和动态关键指标(统称为K指标)。利用信息化手段将K指标数据接入监管平台,实现固有关键指标的日常监管与动态关键指标的实时监控,有效提升政府部门安全监管效能。

微液滴制备及其在静止流体中的浮升过程

采用自制微流控共轴流装置制备出粒径d_p=100～600μm且球形度良好的单一粒径微液滴,对大豆油及甲苯两种微液滴在静止流体中的浮升过程和速度进行了研究.结果表明,生成液滴的粒径d_p主要由微通道锥口直径Dt(40～450μm)确定;既定锥口直径下,液滴粒径随连续相流量Q_c增大稳定减小,而增加分散相流量只改变液滴产生频率(生成颗粒群),对粒径影响微弱,建立了d_p与Q_c的关联式,关联度大于0.99.由于表面张力作用导致微液滴具有弹性球行为,微液滴的液滴阻力系数C_D与雷诺数Re的关系与刚性颗粒一致;因尾流效应颗粒群中各颗粒在交替追赶中前行,导致颗粒群浮升速度高于单颗粒,颗粒群比单颗粒浮升速度高约30%.