甲醇合成组分在液体石蜡中的溶解度及容积传质系数

实验测定了甲醇合成组分Ｈ２、ＣＯ、Ｎ２和ＣＯ２在液体石蜡中的平衡溶解度及容积传质系数；同时研究了甲醇、水在压力４．０～７．０ＭＰａ，温度４７３．１５～５５３．１５Ｋ下在液体石蜡中的溶解度。这些研究成果为液相法合成甲醇的研究提供了基本数据。

管式生物反应器的容积传质系数

本文以聚丙烯纤维为载体的管式生物反应器实验装置进行了容积传质系数KLa的测定，并联出容积传质系数KLa与通气量Vg、液体循环量Lmin的关系。

CO_2吸收模型中容积传质系数的确定

气泡微细化是"原位机械搅拌法铁水炉外脱硫技术"的关键.气液传质系数是研究气液吸收过程的基本参数.本文根据相似性原理建立水模型实验装置,并通过测定NaOH吸收CO2的速率来研究气泡微细化过程,同时根据吸收原理定量计算出容积传质系数Ak及CO2气体利用率η.当溶液pH值从12降低到9的过程中,容积传质系数为2.938×10-4 m3/s,本实验所用CO2的利用率的公式可简化为:η=18.98/Qt.本论文的研究结果可为进一步研究吸收速率提供理论依据.

三相机械搅拌反应器气液传质

由空气-水、液体石蜡-细颗粒黄沙、石英砂、催化剂构成三相体系,常压下在表观气速0.10×10-2～1.5×10-2 cm·s-1 、固体浓度为0～0.34 g·ml-1溶剂、搅拌转速450～1500 r·min-1的实验条件下,采用溶氧仪研究了三相机械搅拌反应器的气液传质特性,考察了操作参数和液体性质、颗粒粒径及密度等物性因素对液相容积传质系数kLa的影响,用改进的高斯-牛顿法进行参数估值,得到kLa与上述因素的量纲1关联式,统计检验表明,所得量纲1关联式与实验值拟合情况良好,可为后续搅拌反应釜中三相淤浆床甲醇合成过程分析与模拟提供传质基础数据.

三相逆流湍动床气液传质性能的研究

由空气-水（清水/废水）-中空玻璃珠构成三相体系，在表观气速0．53～10mm·s^-1、固含率为0～0．3、表观液速0～0．2mm·s^-1的条件下，采用溶氧仪研究了三相逆流湍动床的气液传质性能，考察了操作参数和液体性质对液相容积传质系数kLa的影响。结果表明，在所试条件下，kLa为0．0456～1．414min^-1。kLa随着表观气速和表观液速的增加而增加，随着固含率的增加先增加后减小，0．05～0．08为反应器传质的最优固含率条件。液体性质对kLa有重大影响，高浓度模拟废水和工业废水中的kLa比清水中的kLa分别减小39．0％和50．9％。研究结果可为后续逆流湍动床废水生物处理过程分析与模拟提供传质基础数据。

疏水性中空纤维膜的臭氧曝气传质试验

对疏水性中空纤维膜有泡曝气进行了试验研究,得到了疏水性中空纤维膜的泡点,以及臭氧在pH=6和pH=8的水中的自分解系数,考察了疏水性中空纤维膜在不同pH水中的臭氧传质特性。试验表明疏水性中空纤维膜泡点较低;臭氧在pH=6的水中的自分解系数为0.036 min^(-1),在pH=8的水中为0.070 min^(-1);臭氧容积传质系数K_La值与曝气流量成正相关关系,在曝气流量相同时,pH=8条件下的臭氧K_La值约高出pH=6条件下0.1 min^(-1)。该研究为将来疏水性中空纤维膜在水处理厂的设计应用提供了一定依据。

卧式双轴圆盘反应器传质特性研究

以聚酯生产为应用背景 ,用中、高粘糖浆作模拟物料 ,通过 CO2 气体在糖浆中的“等速吸收法”,测量了卧式双轴圆盘反应器在多种条件下的容积传质系数 KLα,并结合圆盘桨上的成膜情况和搅拌体系的流型进行了具体分析 ,得出了 KLα与搅拌转速、桨叶数、装料系数、物料粘度 ,以及在圆盘桨上设置刮刀等因素之间的影响关系 。

自吸式反应器的数值模拟及在酵母发酵中的应用

采用计算流体力学(CFD)模拟和酵母发酵实验相结合的方法,研究自吸式反应器内的气液两相流动及传质。基于对自吸式反应器内流体流动、气液相际传质的研究,采用加置气体分布器的方法强化自吸式反应器内流体力学传递性能,并将数值模拟结果应用于酵母发酵。结果表明:在相同的培养条件下,加装气体分布器的自吸式反应器培养酵母比无气体分布器的自吸式反应器产率平均提高23.64%。

喷嘴结构对铁水脱硫气泡微细化的影响

针对铁水预处理镁蒸气脱硫的气泡微细化问题,本文通过水模型实验,研究了喷嘴结构对气泡在熔池中的分散、CO_2吸收速率和利用率以及均混时间的影响规律.结果表明:使用SSB-D桨,搅拌转速200 r/min,通气流量为1.0 m^3/h,偏心度0.4,浸入深度250 mm时,透气砖结构的喷嘴可以使熔池内的气泡分布"死区"减小,同时缩短了均混时间,提高了镁蒸气的容积传质系数和利用率.

多层组合桨搅拌槽内通气功率和传质性能研究

在内径为300 mm的搅拌槽内,用六叶半椭圆管叶盘式涡轮桨(HEDT)、抛物线管叶盘式涡轮桨(PDT)和轴流式四叶宽叶翼型桨(WH)上提操作方式(U)和下压操作方式(D)组成的3种组合桨HEDT+2WHU,HEDT+2WHD和PDT+2WHD研究了不同操作条件下各组合桨的通气功率和传质性能。结果表明,各组合桨的相对功率需求(RPD)都随着转速和通气准数的增大而减小,HEDT+2WHU桨的RPD在实验操作条件下一直维持在0.75以上,大于另外两种组合桨;3种组合桨的容积传质系数kLa都随着功耗和表观气速uG的增大而增大,并且当气速较小时,增大气速可以大幅度增大kLa,但随着气量的增加,kLa的增大幅度有所减小;小气量下3种组合桨的kLa差别不大,但大气量下差别明显;PDT+2WHD在气速uG=0.0078~0.039 m/s时表现出最好的传质性能,PDT+2WHD、HEDT+2WHD在uG=0.039 m/s时的传质性能明显优于HEDT+2WHU。基于实验数据,回归得3种组合桨的功率准数和传质系数的关联式,可用于工业设计及应用。

热态气-液多层桨搅拌槽内的气液分散和传质性能

在直径为0.30 m的不锈钢搅拌槽中,采用半椭圆管盘式涡轮(HEDT)为底桨,上提操作的宽叶翼形桨(WHU)为中、上层桨的三层组合桨,研究了25~80℃范围内气-液两相体系中的气液分散和传质性能。结果表明,气含率随温度升高而明显降低,80℃时的气含率仅为25℃时气含率的58.8%;容积传质系数(kLa)受温度的影响很小,温度从25℃上升到80℃,kLa仅增大了2%,理论计算得出80℃下kLa比25℃下增大4%,与实验值基本相符;依实验数据关联得到不同温度下的气含率和kLa与温度、功率和表观气速的经验关联式以及无因次准数关联式,关联式计算值与实验值误差在±10%以内。通过对比经验关联式中功耗、表观气速和温度的指数可以看出,气含率受温度影响最大,表观气速对气含率的影响大于功耗对气含率的影响;而功耗对kLa的影响最大,功耗影响的指数分别是表观气速和温度对kLa影响指数的2倍和4倍。