旋风分离器内旋转流湍流特性的实验分析

采用热线风速仪(Hot wire anemometry,HWA)测量了300mm×2000mm旋风分离器内的瞬时切向速度,进而分析旋转流的湍流特性。基于测量的瞬时切向速度计算的湍流强度表明,切向湍流强度是由气流自身湍流脉动产生的湍流强度和气流旋转波动产生的湍流强度两部分构成。在壁面附近,切向湍流强度主要是旋转流自身的湍流脉动作用,旋转流波动对其影响较小;而在几何中心附近,切向湍流强度不仅有旋转流自身的湍流脉动,而且更主要是旋转流摆动的影响。由于旋风分离器内旋转流的旋转中心与几何中心不重合,形成了旋流的摆动,使中心区域的计算切向湍流强度骤增,远大于壁面区域的切向湍流强度。

圆管内轴向旋转流切向速度湍流强度

采用热线风速仪(hot wire anemometry,HWA)测量了?300 mm×2000 mm圆管内轴向旋转流瞬时切向速度随时间的变化,重点分析了切向速度湍流强度的分布特点和旋转流摆动对切向速度湍流强度的影响。测量结果表明,瞬时切向速度由高频的湍流脉动速度和低频的波动速度叠加构成。由于受旋转流旋转中心偏离圆管几何中心造成的旋转流摆动的影响,在圆管中心区域瞬时切向速度随时间的波动速度变化较大,边壁区域瞬时切向速度随时间的波动速度变化较小。通过对瞬时切向速度数据进行概率密度分析可知,切向湍流强度不仅受气流脉动的影响,还受旋转流中心摆动的影响,是由自身气流脉动产生的湍流强度和旋转流摆动产生的湍流强度两部分叠加构成。旋转流摆动导致了中心区域的湍流强度远大于边壁面区域的湍流强度。

FCCU旋风分离器壳体断裂失效的原因分析

针对目前FCC装置旋风分离器壳体和拉杆出现的断裂问题,依据气固两相流会诱发振动引起金属材料疲劳破坏的观点进行了分析。被分离的气固两相流进入旋风分离器后,在旋风分离器内形成的不稳定旋转和不稳定下料会产生低频脉动压力。这种脉动压力施加在旋风分离器壳体上形成了旋风分离器系统振动的激振力,诱发了旋风分离器系统发生共振响应,形成较大的交变应力,最后导致壳体和拉杆的高应力部位和高变形部位的疲劳断裂。预防这种断裂失效的措施应该是对旋风分离器系统进行结构改进,使其结构的固有频率远离激振力的频率,避免共振发生,不需要对旋风分离器壳体材料进行更换。

旋风分离器内旋转流偏心旋转对速度计算的影响

采用Fluent软件对旋风分离器内流场进行了数值模拟,结果表明其旋转流存在着偏心旋转现象,即旋转流的旋转中心与旋风分离器的几何中心不重合。用CFD计算旋风分离器内强旋流的三维速度是基于旋风分离器的几何中心给定的,而进行气固分离计算用的三维速度是基于旋转中心的,二者之间存在着一定的差别,尤其是径向速度分布上有很大的不同。这就需要对基于几何中心的旋风分离器内旋转流的三维速度值进行修正,将参考几何中心计算的流场变换为参考旋转中心的流场。在旋风分离器流场数值模拟的基础上,分析了基准不同所产生的三维速度分量之间变化,给出了将参考几何中心计算的流场换算到参考旋转中心的流场的方法。

中低品位膨润土的有机化及在泥浆中的应用

以新疆乌兰陵格产中低品位钠基膨润土为原料,用十六烷基三甲基铵盐(氯化物D1631和溴化物CTAB)作插层剂,制备有机膨润土。通过实验确定了制备有机膨润土的季铵盐加入量是85～90mmol/100g土。用红外(FTIR)、X-衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了有机土结构。FTIR谱显示有机插层剂已进入膨润土的层间,XRD特征峰位移表明膨润土的层间距由1.23nm增加到3.26nm。SEM观察到有机土形貌显著改变,颗粒松散。结果表明膨润土的层间距增大,粒层厚度约为72nm左右。测试了有机膨润土的钻井油基泥浆性能,结果表明,其塑性粘度为7.0mPa·s,表观粘度为8.5mPa·s,动切力为1.5Pa,滤失量40.0mL,均已达到钻井液用有机土的质量指标要求。

高职化工原理课程设计的教学改革与实践

文章分析了化工原理课程设计在高职教学中的重要性及存在的问题,详细阐述了对于如何提高化工原理课程设计的质量所进行的教学改革。从原来的分组设计到一人一题,并通过课程设计辅导与评价软件对学生的设计计算过程进行检验和测试,不仅减轻了教师的工作量,还有效的减少了学生中的抄袭现象,取得了较好的效果。

新疆乌兰陵格膨润土的开发及性能表征

以新疆乌兰陵格膨润土为原料,进行了原矿湿法提纯、钙基膨润土钠化改型及钠基膨润土有机化改性用于钻井油基泥浆的研究。结果表明,湿法提纯前钠基膨润土的蒙脱石含量为57.55%;提纯后蒙脱石含量为60.91%。而钙基膨润土蒙脱石含量为56.53%,提纯后蒙脱石含量为59.48%。Na2CO3作为改型剂使钙基土的CEC(阳离子交换容量)提高了26.7%,钠化改型后所制得的有机土的粘度达到0.840Pa·s。季铵盐用量在(8.5～9.0)×10-4mol/g时,D1631有机土的粘度出现了明显的突变点。FTIR表明有机插层剂已进入膨润土的层间。XRD特征峰位移表明膨润土的层间距有明显增加。SEM观察也表明膨润土的层间距增大,层间厚度约为72nm。将有机膨润土应用于钻井油基泥浆中,各项指标均已达到要求,研究表明新疆乌兰陵格膨润土的高附加值开发是可行的。

新疆夏子街钠基膨润土湿法提纯、有机化及应用研究

以新疆夏子街钠基膨润土为原矿,研究湿法提纯工艺方法。研究表明:PRT-3土样提纯,可制备高纯膨润土;PRT-2土样提纯后,进行了有机化改性及结构表征。当HDTMA(D1631、CTAB)的用量在110mmol/100g土时,两种改性有机膨润土的黏度值均达最大。不同碳链长度的有机季铵盐插层反应表明,C16有机季铵盐(HDTMA)改性效果较优。通过涂料用膨润土性能测定,表明有机膨润土各项性能优良。

徐州市三环南路沿线土壤重金属污染及相关性分析

以徐州市三环南路沿线土壤为研究对象,经过野外调查取样和室内分析,对路旁土壤重金属污染及相关性进行了研究。结果表明:不同断面同一重金属含量之间存在显著性差异,这与重金属的种类、来源有关外,还与公路旁有无防护林及防护林的稠密度有关;土壤重金属污染最主要的贡献者是Zn,来自于机动车轮胎的磨损;根据土壤重金属元素之间及重金属与土壤理化性质之间的相关性分析可知,重金属Cu、Cr、Zn和Pb并不是来源于自然来源,而与人为来源有着紧密的关系。

徐州市三环南路土壤Cd的形态特征及影响因素研究

[目的]探讨重金属的形态分布特征,揭示重金属污染对土壤环境的影响程度,阐明重金属形态与理化性质之间的相关性。[方法]采用Tissier的同步提取法测定Cd形态含量,利用SPSS对Cd形态和理化性质作Pearson相关分析,并且对Cd形态与其主要影响因子作线性回归模拟。[结果]土壤Cd以残渣态、可交换态和碳酸盐结合态为主,三者含量之和占总量的91.40%;Cd活性态含量较高,占总量的40.09%。[结论]土壤Cd具有一定的生物有效性和潜在危害性,在土地利用时应给予关注;pH是影响土壤Cd形态含量的主要因素;此外,CEC和有机质含量对Cd形态含量也有一定程度的影响。

新建本科化工专业立体式实践教学体系构建研究

本文分析了新建化工专业实践教学模式存在的问题。根据化工专业的培养目标,提出了"三层次、三模块、多对象"立体式实践教学体系,为新建本科化工专业实践教学体系的构建提供了参考。

物料衡算在化工单元仿真课程中实际应用

对化工过程进行物料衡算是化学工程中重要的描述问题和解决问题的方法之一,但是在化工类专业教学过程中并未重点突出。本文将其应用到化工单元仿真课程中,通过在精馏塔实训单元和吸收解吸实训单元的应用实例,介绍其分析和解决问题的过程与方法。

煤矸石中重金属动态淋滤溶出特征研究

以河北邯郸某矿区煤矸石为研究对象,采用动态淋滤实验对煤矸石中重金属的溶出特征进行研究。实验结果表明:①煤矸石中重金属元素背景值影响溶出液中重金属浓度,背景值越高,在动态淋滤过程中析出重金属的浓度越高;②淋滤前期阶段,重金属元素的溶出液浓度较大,随着淋滤时间的增加,浓度在波动中趋于稳定。因此可以得出重金属元素对环境的影响主要发生在淋滤前期;③溶出液中只有Cu元素的浓度超过了国家地表水环境质量标准中的Ⅲ类水质标准,并且溶出液呈弱酸性,符合国家地表水环境Ⅲ类质量标准。

新疆地区应用型本科院校化学工程与工艺专业人才培养模式研究

培养适应地方经济发展需求的人才是新升地方应用型本科院校化工类人才培养的明确目标。本文从培养目标制定,课程体系的建立,师资队伍建设等几方面提出了化工类人才培养模式的建议。

基于VB和SQL SERVER的化工原理课程设计辅助教学软件的开发

化工原理是化工等专业一门重要的、实际应用性较强的专业基础课。为使学生更好地掌握化工原理课程实验知识、提高指导老师批改实验的效率,设计了化工原理课程设计辅助教学软件。

甲醇双效精馏过程模拟和优化设计

采用PRO/II软件对甲醇双效精馏过程进行了过程模拟,通过以加压塔再沸器热负荷最低为目标函数,以混合浓度为边界条件,使加压塔和常压塔关于塔顶物料浓度的指定数值在一定范围内变动从而的到最优值。

旋风分离器气相旋转流流场动态特性的研究进展

旋风分离器的气相旋转流场对颗粒的分离过程有重要影响。本文指出实验测量和数值模拟表明这种流场具有很强的动态特性,表现为速度和压力随时间的低频高幅脉动变化。但以往的研究主要关注流场的稳态时均特性,缺少对流场动态特性的研究。旋风分离器内流场动态特性主要产生于旋转流的旋转中心围绕着几何中心作随机摆动,由此造成了流动参数的脉动和湍流强度的急剧增大,也导致了对时均流场中一些现象的分析不清晰。此外,由于各种气固分离模型没有考虑流场的动态效应造成了计算结果不够准确。文章指出目前这种流场动态特性主要是实验测量分析,数值模拟方法尚难以准确描述,还需在计算模型上改进。开展流场动态特性的研究对开发高效低阻旋风分离器和改进其分离性能是非常必要的。

催化裂化装置旋风分离器料腿断裂的原因分析

基于气固两相流诱导振动的观点对催化裂化装置旋风分离器料腿断裂的原因进行了分析,认为料腿内不稳定的催化剂颗粒下料产生了压力脉动,进而形成了诱发料腿振动的激振力,料腿振动产生的交变应力导致了料腿金属材料疲劳断裂。最后提出了避免料腿发生断裂的技术措施。

FCCU旋风分离器入口速度对催化剂跑损的影响

在催化裂化工艺中,旋风分离器用于催化剂与油气或与烟气的分离操作,是决定催化剂跑损的关键设备。旋风分离器的入口速度是一个重要的操作参数,也是影响催化剂跑损的一个主要因素。入口速度过低或过高均可以导致催化剂跑损量的增加,但两者导致催化剂跑损的机制不同。入口速度低于设计值则离心分离能力不足,分离效率下降,跑损催化剂的颗粒粒度分布表现为单峰分布;入口速度高于设计值则导致催化剂颗粒的扩散反弹和破碎,分离效率同样下降,此时跑损催化剂的颗粒粒度分布表现为双峰分布。

催化裂化装置旋风分离器工艺故障的原因分析

为研究催化裂化装置工艺参数的异常变化导致的旋风分离器故障或失效,以及由此导致的催化剂的大量跑损问题,对影响旋风分离器分离操作的工艺参数和催化剂跑损进行总结;分析入口速度、入口浓度、系统压力急速波动、料腿结焦堵塞、料腿出口排料不畅、催化剂物性影响工艺故障的参数。通过校核旋风分离器的参数可以有效地判断旋风分离器的故障原因和位置。