高压压榨和风穿流压滤脱水技术试验研究与应用

采用2种半工业机型对高压压榨和风穿流这2种新型压滤脱水技术,分别开展了不同运行参数下的浮选精煤和煤泥压滤脱水规律研究。研究结果表明,物料为高硫浮选精煤和高硫煤泥时,风穿流机型比高压压榨机型的产品水分分别降低了5.51%、3.63%。采用高压压榨机型,当压榨压力提高幅度为3 MPa时,浮选精煤和煤泥水分降幅均在4个百分点左右;在压榨压力为4 MPa时,增加风穿流,高硫浮选精煤和高硫煤泥的水分降幅分别为5.15和2.67个百分点。采用风穿流机型,当压榨压力由0.8 MPa提高至1.2 MPa时,高硫、低硫的浮选精煤水分降幅分别为6.4和2.2个百分点;当压榨压力由1.2 MPa提高至1.6 MPa时,高硫、低硫的浮选精煤水分降幅分别为0.1和0.3个百分点;说明对于风穿流机型,压榨压力为1.2 MPa时,浮选精煤压滤脱水效果最佳。随着风穿流时间的增长,2种机型作用下的浮选精煤和煤泥的水分均呈下降趋势,且降幅逐渐收窄,浮选精煤水分降幅大于煤泥水分降幅。通过数据对比,结合物料附加值,浮选精煤优先选用风穿流机型,煤泥优先选用高压压榨机型,该选型原则在工业应用得到进一步验证。最后,根据工业应用经验,给出风穿流机型的配套风包选型为8~10 m^(3)/100 m^(2)(过滤面积)。

空气穿流模式在洗煤厂压滤机自动化改造中的应用

针对浮选工艺中压滤机升级改造技术的应用展开研究,按空气穿流压滤的工作原理,对压滤机滤板、压紧板、止推板进行打孔和堵孔改造,利用高压风瞬间吹风,强力吹透滤饼,在压滤机内形成新的脱水风道。同时,升级现有压滤机的自动控制程序,可实现自动控制运行,达到滤饼穿流脱水的目的。

NS穿流复合塔板对于乙二醇再生塔在海上平台防晃动可行性分析

海上油气开采浮式装置因风浪而产生较大晃动,对乙二醇再生装置的气液接触产生负面影响,常规的措施是通过回流比来减少塔内液体分布不均的影响,效果有限且带来再生能耗增加。结合现有对液体分布器、液体再分布器、塔内流体分布性能在海上晃动平台上的性能研究,结合工程实际情况,对现有塔器进行优化探讨,提出采用NS穿流复合塔板的优化方案,该塔板具有气液自分配功能,可省去气液再分布器,降低塔高,这对海上操作平台尤其重要,可减少塔径,实现塔器小型化。

穿流式电催化膜MnO_(2)@Ti的制备及催化氧化正丙醇性能

为了增强催化剂和反应物之间的接触和传质,采用流动合成法在多孔钛膜孔道中原位固载了MnO_(2)纳米颗粒,构筑了MnO_(2)@Ti电催化膜,并用于电催化正丙醇氧化制备丙酸。形貌结构表征表明在1μm膜孔中成功地固定了平均尺寸为83nm的MnO_(2)纳米颗粒。电化学表征表明,与钛膜相比,MnO_(2)@Ti电催化膜的电流密度增加了3.58mA/cm^(2),电荷转移电阻降低了26.1Ω,说明可以实现更快的电子转移。MnO_(2)@Ti电催化膜在膜通量为89.3L/(m^(2)·h)的穿流模式下,催化初始浓度为160mmol/L的正丙醇氧化的转化率可达95%,丙酸选择性为89%,丙酸电流效率为90%。正丙醇氧化生成丙酸反应的机理分析表明,穿流模式下强化接触和传质能使MnO_(2)@Ti电催化膜氧化过程中更多的·OH被利用,从而提高正丙醇的氧化性能。

快开隔膜压滤机实现空气穿流的改造实践

为解决快开隔膜压滤机滤饼水分高的问题,蒋庄矿选煤厂在不改变原有两端入料方式的情况下,将原空气压榨改造为水压榨;对压滤机滤板、压紧板、止推板进行打孔、堵孔改造,增加气动阀和相应管道,实现了角吹风流程;增加储气罐并形成双通道供风流程。生产实践表明,改造后的压滤机滤饼水分从26%~29%降低至18%~21%,达到了降低精煤水分的目的。

新型穿流搅拌釜构型参数的正交实验研究

深入研讨了新型穿流式搅拌釜的构型参数，特别着重研究了设置穿流式挡板和搅拌桨对搅拌釜性能的影响．通过正交实验研究了挡板宽度、开孔孔径、开孔率和离壁安装距离以及桨叶开孔孔径、开孔率和离底安装距离等七个构型因素对搅拌釜性能的影响（包括临界转速、混合时间、功率消耗等），结果表明各因素的影响均十分重要，根据正交实验方差分析的结果，确定了较佳的桨叶和挡板的开孔孔径、开孔率、挡板宽度、板离壁安装距离和桨叶离底安装距离．研究结果表明：设有穿流式挡板和桨叶的搅拌釜是一种具有广阔应用前景的结构简单而又高效节能的新型构型的混合与反应装置．

胡萝卜带式穿流干燥的均匀设计试验研究

用胡萝卜对带式穿流干燥机的主要参数:风温、层厚、穿流风速、输送带线速度进行试验研究。使用了试验设计方法中新的方法—均匀设计,其特点是试验次数少,回归方程可靠度高,预测准确度高。确定热风温度75℃、物料层厚83mm、风速1.0m/s和线速500mm/min可作为胡萝卜的带式穿流干燥机最佳参数组合。

穿流-柔性组合桨强化搅拌槽中流体混沌混合特性

刚性搅拌桨在搅拌混合过程中得到广泛的应用,在搅拌容器内容易形成两种不同的混合区域:混沌混合区和混合隔离区。强化流体混合的有效途径是合理设计搅拌桨,从而调控流体混沌混合行为。实验运用Labview和Matlab软件采集和处理流体内部压力脉动信号,并获取流体混沌特性参数Kolmogorov熵,对穿流-柔性组合桨体系的Kolmogorov熵随转速的变化规律进行了研究。结果表明,相比传统刚性桨,穿流桨对Kolmogorov熵影响不大。穿流-柔性组合桨通过穿流孔与柔性部分的共同作用调控流场结构,使流体混沌混合的效果最好,在转速为180 r·min-1时流体的混沌混合达到最佳状态,穿流-柔性组合桨体系的Kolmogorov熵为0.285,而传统刚性桨体系的Kolmogorov熵只为0.125;穿流-柔性组合桨体系的混合时间明显低于传统刚性桨体系,当转速为120 r·min-1时穿流-柔性组合桨体系的混合时间比传统刚性桨体系缩短了17%。

穿流板结构参数对复合塔板的性能影响

对不同开孔率、不同孔径的穿流筛板与250Y规整填料组成的各种复合塔板的性能进行研究。结果表明:开孔率越大,复合塔板的处理量越大;压降越小,操作弹性越小;存在流体力学性能较佳的孔径8mm,孔径小于等于8mm时,孔径越小,压降越大,操作弹性越小;孔径大于8mm时,孔径越大,压降越大,操作弹性越小。孔径对效率影响不大。

穿流式刚-柔组合搅拌桨强化混合澄清槽内油-水两相混沌混合

运用Lab View和Matlab软件分别采集和处理穿流式刚-柔组合搅拌桨扰动澄清槽中油-水两相流体内部的压力脉动信号,得出的最大Lyapunov指数(LLE)和多尺度熵(MSE),反映流体内部的混沌程度;同时采用流场可视化技术观测流体混合状态。结果表明,相比于刚性组合桨,穿流式刚-柔组合搅拌桨通过穿流孔与柔性部分的共同作用改变流场的结构和能量耗散方式,使流体的混沌程度和混合状态都优于刚性组合桨。当转速为88 r·min-1时,流体的混沌混合都达到最佳状态,各实验条件下的LLE均大于零,表明流场混合体系已进入混沌状态,且穿流式刚-柔组合搅拌桨体系的MSE明显高于刚性组合桨体系,说明穿流式刚-柔组合搅拌桨的混合效果优于刚性组合桨。另外,柔性片上穿流孔的数目和柔性桨叶的厚度对流场的混沌特性也有明显的影响。

低温热泵穿流干燥新鲜稻谷实验研究

利用自主研发的搅拌式-热泵穿流干燥仓,研究了新鲜稻谷的脱水过程。考察了热泵干燥条件对稻谷干燥品质和过程性能的影响。结果表明,稻谷热泵干燥一直处于降速干燥阶段;当热泵干燥温度为35℃时,干燥仓可用7.5h将300kg稻谷从25%的初始含水率降至14%,过程单位能耗为2022kJ/kgwater,爆腰增率为1.3%。通过与热风干燥、自然晒干过程比较发现,较之自然晒干,热泵干燥可以大幅度缩短干燥时间,阻止稻谷发霉;较之热风干燥,温和的热泵干燥可以获得较低的爆腰增率,单位能耗低。该结论可以为基于热泵干燥技术的循环式干燥机以及间歇式大型干燥机械的开发提供依据。

基于不均匀粒径分布的颗粒穿流特性

针对目前颗粒穿流研究中多基于均匀分布粒径矿岩颗粒的问题,采用物理试验和数值模拟相结合的方法,基于不均匀分布粒径颗粒,开展三维放矿模型试验和三维数值剪切试验,通过分析放矿前后相关粒径颗粒质量分数的变化和剪切过程中细颗粒的平均位移,研究不均匀粒径级配下颗粒的穿流特性。研究结果表明:在颗粒粒径分布不均匀的情况下,放矿高度对放出颗粒粒径组成无显著影响,且顶部标志小颗粒也未先于顶部标志颗粒放出,说明在垂直方向上颗粒的穿流效果不显著;放矿前颗粒的粒径分布对放出颗粒的粒径组成有显著影响,随着放矿前散体颗粒平均粒径增大,小颗粒的穿流量也快速增大,同时可穿流颗粒粒径也不断增大;随着不均匀散体平均粒径增大,细颗粒的穿流率也明显增大,说明散体颗粒的不均匀性对细颗粒穿流率的影响显著。

果蔬热风穿流干燥换向通风的研究

以豇豆为典型物料,利用热风穿流干燥试验台,进行了换向通风干燥的试验研究,得出了不同换向时间对干燥过程的影响规律,及其与能耗关系的回归方程式,得换向时间为0.5h时,能耗最低的结论,并在箱式穿流干燥机上进行了验证试验。

放矿条件下塌陷区内尾砂穿流特性

针对尾矿堆存和塌陷区占用土地资源的问题,研究尾砂干排至活动地表塌陷区的可行性.设计了放矿条件下尾砂穿流特性实验,以矿岩散体高度和尾砂高度作为影响因素,采用高速摄影技术,实现尾砂移动过程的可视化.实验结果表明:松动体高度小于尾砂和矿岩散体的交界面时,尾砂不能到达放矿口;松动体高度高于交界面时,尾砂受到放矿扰动的影响且与尾砂接触的岩石发生松散,随即颗粒大量到达放矿口,对井下回采造成影响.随着尾砂高度的不断增加,尾砂在初始阶段渗入量增大,但松动体高度小于尾砂和矿岩散体的交界面时,尾矿未能到达放矿口,因此持续向塌陷区内干排尾砂对矿石的贫化影响较小.

穿流干燥试验装置自动控制系统的研制

为了优化干燥工艺和提高干燥产品品质,根据热风穿流干燥的原理,采用模块化设计,以智能仪表、可编程控制器、计算机为主控件,研制了穿流干燥试验装置的控制系统。该系统对风量、温度、时间进行控制,使试验装置可对多种物料在多种工艺条件下进行工艺参数的优化研究。试验证明:该控制系统控制精度高、自动化程度高、适应性强、模拟性好、控制可靠,适用于对农副产品进行干燥研究试验。

采用5HCCX-1.6型冲击穿流循环式干燥设备干燥几种牧草种子的效果试验

简要介绍了5HCCX-1.6型冲击穿流循环式干燥设备的结构及工作原理。牧草种子品种繁多、结构复杂、生物活力脆弱,严重制约了牧草种子干燥设备的研究和应用,为了探讨5HCCX-1.6型冲击穿流循环式干燥设备的作业性能以及该设备对不同种类牧草种子干燥的适应性,依据国际种子检验规程和种子干燥机试验鉴定方法,进行了苜蓿种子、羊草种子和披碱草种子干燥的试验研究。结果表明,不同初始含水率的3种不同牧草种子均能一次干燥到安全含水率(均<12%);经过干燥加工,牧草种子质量等级可显著提高,如披碱草种子发芽率指标从不到3级标准(<80%),提高到1级(>85%);加工前苜蓿发芽率指标2级(≥85%),加工后达到1级(≥90%),表明该套设备能适应多品种、不同形态牧草种子的干燥。

穿流栅板塔冷模实验

为解决穿流式栅板塔操作时气液两相的接触状态、流体力学和传质特点缺乏实验依据的状况,从而更准确地选取穿流栅板塔设计中的重要参数,在φ150的试验塔内,以空气水为系统,通过冷模实验分别对采用堵缝法确定的开孔率为11%、13%和15%的穿流塔板进行研究.考察了其气体流量、喷淋密度对板压降的影响以及气含率与气体流量的关系,验证了板上气液接触状态的演变过程,得出了塔板的负荷性能图,导出了计算起泡点和液泛点气速的经验公式,并对热模操作做出推测.结果表明,穿流栅板塔的气液接触状态可分为润湿区、鼓泡区和液泛区;起泡点和液泛点气速的计算可采用本文导出的经验公式;气含率随气流量的增大而增大;可采用堵缝法降低塔板的开孔率,使气体动能增大而进入良好的操作区,从而提高塔效率.

振动穿流床煤炭干燥特性研究

针对５０～６ｍｍ级入选原煤特点和干燥要求，提出了振动穿流床干燥新方法，结合试验结果，对该方法的干燥机理进行了详细的理论分析．研究表明该方法具有快速干燥、均匀干燥及物料升温吸热少的优点，仅需６ｓ左右即可使煤样外在水降低到１％以下．过干燥和欠干燥物料很少，有效地提高了热能利用率．

铝合金多筋圆盘形模锻件穿流缺陷分析

针对铝合金多筋圆盘类锻件的成形特点,对产生穿流缺陷的机制进行了分析,在此基础上提出了避免多筋圆盘类铝合金锻件穿流缺陷的措施。

振动穿流床干燥及带废气循环系统

简介了振动穿流床煤炭干燥中间试验．试验表明，振动穿流床煤炭干燥可使５０～６ｍｍ煤炭外水由５．８０％降为１．１１％，使５０～０ｍｍ煤炭外水由１０．０％降为１．９７％，进一步验证了该技术具有快速均匀干燥的特点．基于中试结果提出了部分废气循环的煤炭干燥系统及其设计计算方法．设计实例表明：与无废气循环干燥系统相比，该系统可节煤１８．３３％，节电１３．９％，且可降低系统内的氧气浓度。