一种带夹层釜式微波反应器加热效果模拟分析

针对微波反应器加热均匀性的问题设计了一种带夹层的釜式微波反应器,运用多物理场仿真的方法,探究波导位置和夹层厚度对其加热效率和加热均匀性的影响规律。结果表明:波导位置在物料液面之下普遍可以取得较高的加热效率,但加热均匀性较差;夹层可以有效改善反应器的加热均匀性,并在部分情况下提高加热效率。通过运用响应面分析法对反应器结构进行优化:最高加热效率可以达到99.19%;加热均匀性最适宜的波导高度为389.74 mm,夹层厚度为30.09 mm。

固体酸催化菜籽油酯交换反应与微波耦合特性

以甲醇和菜籽油为原料,在固体酸催化剂作用下催化制备生物柴油,考察了反应温度、醇油比、催化剂用量和微波频率对混合物料介电特性的影响,并分析了化学反应体系与微波的耦合能力.试验结果显示:单因素反应条件下,混合物料介电特性随反应时间呈下降趋势;反应温度升高和催化剂用量增大都会使混合物料的介电常数和损耗因素陡降至稳定值的时间点提前,而增加醇油摩尔比起到相反的作用;醇油摩尔比越大,混合物料的介电损耗角正切越大,反应体系与微波的耦合能力越强;微波频率为2 450 MHz时,物料与微波的耦合能力比915 MHz时强.

一种具有搅拌桨的微波夹层反应釜内多物理场特性研究

微波加热化学反应速度快、效率高,因此微波反应器被应用于辅助化工生产中。然而,加热不均匀是目前微波加热化学反应的主要问题,因此在微波夹层反应釜内引入流体搅拌桨,并采用COMSOL仿真软件将麦克斯韦方程、传热方程和流动方程进行多物理场耦合计算,探讨物料介电特性、微波功率和搅拌桨参数对微波加热特性的影响,研究发现:(1)当物料的相对介电常数在(2.16-0.28j)~(2.73-0.13j)之间时,微波加热均匀性较好;(2)加热2 s后,微波加热均匀性呈现出规律性变化;(3)随着微波功率的增大,相同加热时间下物料温升变快,但搅拌功耗也越高;(4)叶轮直径和搅拌转速越大,物料的温度变异系数越低,微波加热均匀性越好;变异系数随着叶轮离底间隙的增大先减小后增大,功耗随着离底间隙的增大线性减小;(5)搅拌桨参数对功耗和温度变异系数影响的显著性为:搅拌转速>叶轮直径>离底间隙。

基于膜分离技术的植物蛋白提取装置控制系统的设计

介绍了以欧姆龙PLC为硬件平台,工控机IPC和MCGS组态软件为开发环境的植物蛋白提取装置控制系统。文章主要从藻蓝蛋白提取流程、系统硬件配置、系统软件设计等三方面进行了详细的论述,实现了藻蓝蛋白膜分离提取的自动控制。