膜强化传质净化技术在清罐污油处理中的应用

经过实地调研燕山石化等七家石化单位污油处理情况,并对安庆石化无锡雪浪污油净化技术进行考察评估,结合惠州石化清罐污油原料特点以及五种清罐污油处理方法技术比对,从技术可行性、可靠性、原料适应性、技术指标先进性、独创性等多方面综合考量、评估,确定湖南长岭石化科技开发有限公司“膜强化传质净化处理技术”为最佳技术路线。该技术曾被中石化集团列为其“攻关十小龙”项目进行研发,先后开展了探索性研究、400吨/年小试研究和1.5万吨/年工业侧线试验,于2014年2月通过了中石化科技部组织的技术评议,认为该技术“具有新颖性和创新性”。目前该技术共拥有国家专利7项,并在国内石油石化企业取得工业应用,效果良好。项目组委托中海油石化工程公司采用“膜强化传质净化处理技术”编制项目可行性研究报告,并组织行业专家评审,专家组给予高度评价并一致通过。

中草药的不同提取方法与强化传质机理研究

介绍了以中草药甘草、槐花、灵芝为基质物料、蒸馏水作提取剂 ,分别用索氏、回流与微波方法进行的提取目标成分为甘草酸、芦丁、灵芝多糖的动力学特性对比实验 。

凹槽通道中脉动流动强化传质的数值研究

对脉动流动强化凹槽通道中的传质进行了数值研究,探讨了雷诺数Re、斯德鲁哈尔数St、脉动振幅A以及凹槽的几何结构等参数对通道中流动和传质特性的影响.研究发现,受流体速度脉动的影响,凹槽中的漩涡发生周期性的形成和脱落,从而增强了流体间的相互掺混,这是强化传质的关键因素之一.在脉动流动下,通道内的传质能力得到很好地强化,尤其是凹槽内部的局部传质性能更佳.传质的强化效果随着Re和A的增大而增强,而且对于该模型存在最佳的St,它与凹槽的几何结构有很大关系.

超声波对吸收式制冷强化传质的影响

研究了超声强化传质方法对吸收式制冷系统工质溴化锂溶液中冷剂水的沸腾传质过程的影响.结果发现:超声波对该冷剂水的传质过程有明显的强化作用,初始阶段强化效果最好,随着系统达到平衡强化效果逐渐减弱并趋于稳定;对于以50%溴化锂溶液为工质、初始压强约800Pa的制冷系统,加热热源温度在65℃～80℃时,超声波对冷剂水传质过程的强化率大于20%,且热源温度越低强化效果越显著;使用超声强化传质的方法可以有效地提高低温热源驱动下的溴化锂吸收式制冷机的制冷效率,降低制冷系统所需最低驱动热源温度,且不会影响系统的稳定运行.该方法适用于低温热水驱动的太阳能吸收式制冷系统,能增强太阳能空调的制冷性能.

复合传热对薄层烟丝干燥强化传质作用的动力学分析

为研究复合传热过程对烟丝干燥的影响规律，选择了3种烟丝作为试验原料，利用固定床式薄层干燥装置，在风速一定的条件下，考察了热风温度（60～100oC）、薄板温度（50～90℃）对复合传热干燥过程的影响；采用菲克第二定律和有效扩散系数与热风温度的关系（Arrhenius公式），确定了恩施、宜宾和巴西3种烟丝的表观活化能为8．31、12．11、21．13kJ／mol；采用无因次分析的方法对烟丝有慈扩散系数与薄板温度关系进行建模分析，无因次关系中的指数项物理意义上可以解释为强化因子，反映了薄板温度对不同烟丝干燥过程的强化传质作用，薄板温度强化因子依次为10．08、12．21、10．82；试验结果表明：所建模型能够表征传导传热对烟丝干燥动力学参数的影响规律。

电磁场作用下的强化传质研究进展

总结了电场、磁场和电磁场作用下强化传质的一些实验与理论工作,分析了3种强化传质方式在传质对象和传质机理方面的一些不同。进行比较后显示,电磁场强化传质的应用更加广泛,其强化传质机理可解释为:电磁场与物质的相互作用改变了物质的活性,降低了传质过程的活化能,从而使扩散得到增强。最后介绍了微波非热效应的一些实验与理论研究进展。研究表明,一些化学反应、陶瓷烧结和萃取等过程的传质得到强化确实是由于微波非热效应的作用。

甘草酸的微波辅助提取与强化传质机理

本文以水为提取剂,采用微波预处理-索氏提取法从甘草中提取甘草酸,分别考察了微波辐照功率、微波辐照时间、预处理加水量、提取时间对甘草酸粗品得率的影响,并结合目标成分从基质材料向提取溶剂扩散的阻力分析,探讨了目标成分提取的强化传质机理,为进一步建立提取动力学模型与优化传质过程奠定了基础。

基于格子Boltzmann方法模拟纳米流体强化传质过程

使用Boltzmann方法对纳米流体中的传质过程进行了模拟,给出了修改后的Boltzmann方程和计算纳米流体中扩散系数的方程,通过两种方法,基于有限体积颗粒的LBE方法和基于点源颗粒的LBE方法进行了模拟,并与宣益民的实验进行了对比。最后计算了CO2在纳米流体中的扩散系数,计算结果表明,纳米流体因为其纳米颗粒的微扰动对传质有着很大的强化效果,为CO2吸收提供了一种新思路,并且证明了纳米流体的强化传质主要是靠对流传质。

醇胺溶液吸收酸性气体的强化传质性能

选取二乙醇胺溶液作为化学吸收液吸收酸性气体CO2,通过建立气液两相强化吸收装置,考察吸收液温度、吸收液浓度、气相搅拌强化和液相搅拌强化等条件对气液两相间传质性能的影响。结果表明:在吸收液温度60℃,吸收液二乙醇胺溶液浓度1.2 mol/L,气相转速200 r/min,液相转速300 r/min时,传质系数为0.021kmol/(s·m2·MPa),具有较高的CO2吸收效率。

新型场协同螺杆元件强化传质实验

介绍了一种新型场协同螺纹元件及可视化实验装置,在自行搭建的可视化实验平台上,开展了新型场协同螺杆元件强化传质的实验。对比观测了悬浮于高黏度硅油中示踪纤维在新型场协同螺杆元件和普通螺纹元件螺槽内的流动行为,通过对比分析新型场协同螺杆元件及普通螺纹元件内示踪纤维的取向变化,揭示了新型场协同螺杆元件在单螺杆挤出过程中熔体输送段的强化传质机理。实验结果表明,与普通螺纹元件相比,在场协同螺杆元件螺槽内形成了更为剧烈的涡旋流动,实现了螺槽顶部熔体与底部熔体的质量交换。而且,涡旋流动强化了螺槽内熔体的传质行为,特别是在螺槽深度方向的质量传递。

基于强化传质的节能型吸收稳定系统工艺流程分析

提出了一种设置解吸塔进料预热器、二级中间冷凝器、中间再沸器的强化传质与节能型吸收稳定系统的工艺流程,通过建立基准流程和节能流程的模拟模型,对工艺流程进行分析与评价。结果表明:通过设置进料预热器,可提高一级冷凝液相进入解吸塔的温位;通过将解吸气与一级冷凝气直接混合,可避免解吸气与吸收塔塔底油及压缩富气的混合,降低一级冷凝器负荷;节能流程可强化解吸塔的传质效率,合理降低吸收稳定系统的总公用工程负荷;相对于基准流程,节能流程的能耗可降低22.02%,解吸塔内的气相和液相负荷均有所降低,具有强化传质、优化节能、缓解塔内气液相负荷的优点。

极限扩散电流技术测定管内强化传质系数

采用极限扩散电流技术(LDCT)测定管内液体传质系数(k),通过使用静态混合器、筛板和不锈钢θ环填料与筛板耦合体等强化元件,考察了不同强化手段对管内k的影响,研究了气液多相体系的传质过程。实验结果表明,LDCT能较好地测定单相和多相体系的k。在液体流量为1.00m3/h的条件下,空直管中的k为2.38×10-2m/s;使用筛板、静态混合器和填料与筛板耦合体时,k分别为3.64×10-2,3.96×10-2,5.90×10-2m/s。由实验测定的k结合传递类比定律可得到液体传热系数。

强化传质作用下太阳能吸附制冷系统实验研究

为了优化太阳能吸附制冷系统,提高其制冷性能,构建基于强化传质作用的太阳能吸附制冷系统,并在模拟环境下对系统在强化传质模式下和自然传质模式下的制冷性能进行实验研究和对比分析。实验结果表明:在同等辐射能输入条件下,系统在强化传质模式下的制冷效率比在自然传质模式下的制冷效率有明显提高,效率最大可提高58.0%,且强化传质模式下系统的制冷性能较为稳定,能量利用率高;此外,强化传质模式下的系统还可解决自然传质模式中不可避免的间隙制冷问题。研究结果可为太阳能吸附制冷系统的优化设计提供新的思路。

微通道内受限液滴强化传质机理的数值模拟研究

微流控芯片内形成的微米级液滴,由于具有极大的比表面积,可以有效提高其混合速度和传热效果,从而有效缩短反应时间,在分析科学和材料合成领域具有显著优势,但微尺度下液滴内部强化机制和作用原理目前尚不明确.基于微尺度多相流液滴动力学的基本理论,建立了十字型共聚焦微通道模型,采用相场方法分析了微通道内部液滴的流场特性及浓度分布规律,进一步分析了微通道结构尺寸、毛细数、水含率对液滴混合效率的影响,明确了微通道内强化传质的微观机理.研究发现:通道宽度降低,液滴受到壁面的压力增大,会使液滴内部近壁面处产生对称涡旋,从而强化液滴内部对流传质系数;通道宽度为10μm时,液滴混合效率最高,可达96.5%;毛细数为2.3×10^(-3)时液滴的混合效率约为63.6%,是毛细数为5.38×10^(-3)的两倍;水含率范围在0.2~0.6范围内时存在最优值,即水含率为0.4时混合效率可达79%;相比于直通道,直角型通道混合效率增长77.6%.

太阳能吸附式制冷机强化传质运行策略的优化

提出并搭建了自然解吸与强化解吸协同工作的太阳能吸附式制冷实验平台.测试结果表明,采用自然和强化协同运行方式的制冷量和性能系数(COP),比单独自然传质提高了30.28%和31.58%,比单独强化传质提高了8.82%和7.53%.

质子交换膜燃料电池强化传质

传质问题制约着燃料电池性能的提高。通过理论分析、Fluent模拟,针对质子交换膜燃料电池流道中加凸台和电极扩散层开孔两种方法,分别研究其对强化电池内部传质的效果。结果表明,上述两种方式均能有效强化电池内部传质,提高电池性能。但是加凸台增加了风机的寄生功率,综合性能提升不显著。

强化传质脱硫增效技术在火电厂超低排放的应用

火电厂造成的大气污染严重影响到人们的正常生活,并且对环境造成严重的影响,在这种情况下,要想进一步改善这一状况,首先应该对火电厂的排放标准加以严格的要求,从而在根本上解决大气污染这一问题。本文主要论述了强化传质脱硫增效技术,这一技术在火电厂中的应用具有良好的效果,因此应该得到进一步的推广,希望通过本文的论述能够使大众对这一技术更加了解,从而创造更大的社会受益。

膜强化传质技术用于处理劣质污油

中海油惠州石化有限公司采用膜强化传质新技术,建成了国内首套42 kt/a劣质污油和电脱盐黑水净化处理工业装置,首次实现了膜强化传质技术在污油和电脱盐黑水净化处理领域中的工业应用。通过该工业装置,成功处理了炼油厂长期存储的高水含量和固含量劣质污油和电脱盐黑水,并将回收的污油全部回炼。监测数据结果表明,污油净化处理效果良好,装置运行平稳。净化后污油中水质量分数小于3. 0%,固含量小于2. 0%(质量分数),满足掺炼原油进电脱盐单元的要求。对比污油净化处理前后的外观和微观形貌变化可以看出,净化后污油色泽均一,无明显油-固-水胶团,污油原料中水和固渣得到了有效地脱除。另外,装置外排水中油质量浓度小于300mg/L,满足进入炼油厂污水处理系统的要求。

原油清罐污油膜强化传质技术的应用

原油清罐污油中水和沉淀物含量高,且乳化严重,进常减压和焦化装置回炼时会造成回炼装置运行不平稳,无法实现有效回收。通过在原油清罐污油系统中新增膜强化传质处理装置处理清罐污油,处理装置规模为42kt/a,操作弹性为60%~110%。膜强化传质技术以膜接触反应器和高效油水分离器为核心,结合配套的助剂,使污油在膜接触器内与注水高效传质,打破污油中稳定存在的油-水-固三相"包裹"结构和相互作用的化学键,实现油、水、固三相高效分离和污油清洁回收。膜强化传质处理装置运行结果显示,装置运行平稳,油水分离处理效果良好,污油产品中水和沉淀物的含量≤5%(质量分数),满足回炼要求;切水油含量在7.5~55mg/L,满足进入污水处理场处理的要求。2019年2~8月创造经济效益合计1970万元。存在的问题是尾气非甲烷总烃超标(1108.6mg/m^3),说明尾气处理采用的"吸收+吸附"法分离精度不够,需要采取技改措施进行改善。

膜强化传质技术在原油预处理中的应用

采用膜强化传质技术,通过在电脱盐装置前新增膜脱盐处理单元对600万t/a电脱盐装置进行了改造。结果表明:装置改造后,原油通过膜脱盐预处理后,灰分和水的脱除率分别达到85.7%,97.4%,含盐质量浓度下降了1.7 mg/L;再经过电脱盐装置后,三者均为痕量,原油预处理效果较好。