气固逆流式移动床过滤器的实验研究

为探究操作条件对气固逆流式移动床过滤器过滤性能的影响,通过大型冷模实验,考察了气固逆流式移动床过滤器的捕集颗粒循环强度、入口粉尘浓度、表观气速及入口粉尘粒径对装备性能的影响。实验结果表明,表观气速是影响床层压降的主要因素,表现出正相关的趋势。捕集颗粒循环强度、入口粉尘浓度、粉尘粒径的改变对床层压降影响较小。捕集颗粒循环强度和入口粉尘浓度的增加使压降增加。而粉尘粒径与床层压降间的关系随时间变化,开始时粉尘粒径与压降呈正相关,但当装置运行至平稳阶段则趋于降低。装备的除尘效率与入口粉尘浓度及颗粒循环强度正相关,与粉尘粒径及表观气速负相关。但粉尘粒径越小过滤效率越高的趋势受装置内滤饼的影响,仅在粉尘中位粒径10μm以上,且入口粉尘质量浓度在0~32 g·m^(-3)出现。移动床过滤器保持稳定床层压降的同时,具有较高的除尘效率。在颗粒循环强度0.3119 kg·s^(-1),16.5~32.7 g·m^(-3)入口粉尘浓度条件下,除尘效率可达99%;且对细微(13μm以下)粉尘的粒级效率接近99.9%。

气液固三相移动床中流型的声发射检测

本文采用声发射检测分析了气液固三相移动床中的各相运动信息,实现了三相移动床中涓流-脉冲流的识别,并进一步分析了不同条件下脉冲流的演变规律。结果表明,滴流床中气液流型为脉冲流时,声信号在时域上会形成能量包,可据此实现涓流-脉冲流的准确识别,且该识别准则对于三相移动床同样适用。固相移动导致的床层空隙率增大会使三相移动床中脉冲流形成的条件变得更加苛刻。气液达到稳定脉冲后,固相颗粒对于气液的带出作用会在一定程度上增大三相移动床中的气液脉冲频率。

移动床径向反应器中流体力学行为的研究

比较了直径500mm移动床径向反应器中向心Z型、向心Π型、离心Z型、离心Π型4种气体流动类型.实验表明,离心Π型流动时,气体轴向分布不均匀度小于5%,为最佳气体流动类型.文中还得到了描述主流道中静压分布的动量交换系数K值.

模拟移动床色谱法分离纯化链甾醇

以羊毛脂中提取的链甾醇为原料,采用模拟移动床色谱法(SMBC)进行了分离纯化。以C18为固定相,甲醇为洗脱液,采用四区SMBC系统,每区有两根色谱柱(150 mm×10 mm×10μm),经过两次SMBC分离,得到高纯度链甾醇产品。以纯度、生产率和溶剂消耗量为指标,确定链甾醇在SMBC中的最佳分离条件为:切换时间6.4 min,四区流量分别为9.97,7.53,8.53和4.97 mL/min,进料流量1.00 mL/min(第一次SMBC分离);切换时间6.0 min,四区流量分别为9.95,7.98,8.53和6.62 mL/min,进料流量0.55 mL/min(第二次SMBC分离)。结果表明,以90.1%含量的链甾醇粗品为原料,在优化实验条件下,先除去吸附能力比链甾醇强的杂质,再除去吸附能力比链甾醇弱的杂质,得到高纯度(≥98.9%)的链甾醇产品,回收率为93.8%。

水平固液两相管流平衡砂床高度计算的概率模型

根据水流紊动理论 ,将砂床表面流体瞬时流速视为正态分布的随机变量 ,将颗粒运动状态转换视为随机事件 ,分析了状态转换事件概率及最终状态概率的数字特征。根据最终状态概率代表颗粒运动趋势的原理 ,砂床高度的变化应是床层表面颗粒运动状态转换的结果。根据平衡砂床高度与摩阻流速和平均流速的关系 ,建立了计算水平固液两相管流平衡砂床高度的概率模型。该模型的计算结果表明 ,砂床高度随排量变化的曲线在管子中心点位置处均出现明显的拐点。将计算结果与实验结果进行了对比 ,平均相对误差为 8.4 8% ,能够满足工程计算要求。

新型颗粒移动床连续过滤装置的特性研究

改变传统固定床过滤装置的间歇操作，降低过程能耗，集清洗洗涤器、三相分离器及滤料“反粒径”分布三项技术，开发了一种新型颗粒移动床连续过滤装置，讨论进气速率、清洗水速率以及移动床滤层更新速率之间的相互关系，探讨最佳运行条件．结果表明：进气速率和清洗水速率要有合适的比例才能保证装置稳定运行，连续操作的最佳气水体积比为7～12，此时移动床滤层更新速率很快，滤料循环最小周期只需12min；滤料由进水口到出水口粒径呈现由大到小的“反粒径”自然分布；随着处理负荷的增加，移动床比固定床有更好的出水水质；水力停留时间和进水浓度对出水效果和去除率具有很大的影响，浊度和化学需氧量的去除率最高可达88．89％和83．48％．

模拟移动床手性拆分盐酸舍曲林中间体(±)-Tetralone

以正己烷-乙醇（90∶10,V/V）为流动相和Enantiopak SDMP填料为手性固定相,在4区8柱的模拟移动床（SMB）系统上对盐酸舍曲林中间体（±）-Tetralone进行手性拆分;以洗脱体积法初步确定了模拟移动床的操作参数,探讨了进样浓度、进样流速和柱组合方式等因素对SMB手性分离的影响;最后采用HPLC和圆二色光谱方法对提余液和提取液样品进行表征.结果表明,在Enantiopak SDMP色谱柱上,以正己烷-乙醇（90∶10,V/V）为流动相时,4S-（＋）-Tetralone在色谱柱的保留较4R-（-）-Tetralone弱,先被流动相洗脱;随进样流速和样品浓度的减小,提取液和提余液的纯度增加;SMB系统连续运行72 h,提取液和提余液的纯度保持稳定（超过95%）,（±）-Tetralone回收率为94.7%;提余液和提取液样品的圆二色光谱（ECD）谱在200~400 nm间呈现几乎完美的镜像对称,说明其为一对对映异构体.

邮轮管路系统两相流流动特性仿真分析

针对邮轮在极地航行时海水冷却管路系统发生冰堵的问题,基于颗粒动力学理论建立欧拉-欧拉双流体模型耦合相间传质模型,通过实验法和FLUENT数值仿真对比分析两相流流经水平圆管时入口流速和入口含冰率对两相流流态的影响。实验观测与仿真结果表明,海冰移动床的堆积是导致管路发生冰堵的主要因素;提高管道入口两相流速度有利于减弱冰晶颗粒在管道内部的非均匀分布状态,减少移动冰床的堆积;随着入口含冰率的增大,冰晶沿管道截面速度的不对称性分布随之减小,海冰速度场沿管道横截面呈现对称分布。

不同充气条件下密相输运床返料系统气固流动数值模拟

采用计算颗粒流体力学对密相输运床返料系统内的气固流动行为进行了数值模拟,分析了曳力模型和颗粒最大堆积浓度等参数对模拟结果的影响,确定了合适的模型参数。通过对比3组工况的模拟结果,获得了与实验结果基本一致的立管压力分布和固体循环流率随充气条件的变化规律,并分析了立管内压力梯度分布、气体流动方向、颗粒浓度分布等。结果表明立管充气口处压力梯度绝对值为局部最大值;当立管充气口气量为零时,会使充气口上方一段距离的压力梯度绝对值较小;充气量增大到一定值时会在充气口附近形成明显的气泡。当缺少立管高位充气时,会导致立管下部区域形成大的压力梯度,增加颗粒下落阻力。充气松动颗粒的作用仅对充气口附近区域有一定影响,更大的作用是在立管内形成均匀的压力梯度分布,使立管内气固流动状态保持上下一致。在制定充气方案时,应根据固体循环流率确定立管压降,补充合适气体量以维持气体下行速度均衡,使得各段的平均压力梯度相同。

模拟移动床分离木糖醇母液的条件优化

本文研究用模拟移动床 (SMB)色谱分离木糖醇母液中的主要成分———木糖和木糖醇 ,并优化分离条件。首先选择SMB中的最佳固定相 ,比较不同离子形式、粒径的 732离子交换树脂分离木糖和木糖醇混合液的分离度 ,筛选出 15 0～ 180 μm的钙型树脂为适合的固定相 ,单柱上分离度为 0 .97;然后用SMB分离木糖、木糖醇混合液 ,优化操作条件 ,使分离后的木糖、木糖醇质量分数分别为 99.3%、99.8%。

对二甲苯吸附分离工艺技术进展

概述了对二甲苯液相吸附分离的基础原理及技术局限,重点综述了近年来气相吸附分离、吸附-结晶组合工艺、新型模拟移动床结构设计等新型分离工艺的研究思路和技术特点,并进行了分析和评价。

New measurements on hydrodynamics in a gas-liquid-solid expanded bed

The solid holdup,in a 150 mm-ID×2460 mm-height gas-liquid-solid expanded bed with air,water and glass beads(the diameter of particles is 0.6-0.8 mm)was firstly investigated based on the immersion-type online multiphase measuring instrument,and bubble behavior was studied via the BVW-2 double electrical conductivity probe.The effect of the superficial gas velocity and liquid velocity on the expanded ratio,the transition ratio,the bubble rising velocity,the gas holdup and the solid holdup was studied.It is discovered that compared with the gas velocity,the liquid velocity has stronger impact on the expanded ratio,but it is opposite for the transition ratio.The average gas holdup and solid holdup increase linearly as the superficial gas velocity goes up.Among it,the gas holdup increases greater in the center,while the solid holdup increases greater near the wall.Compared with it,when the superficial liquid velocity rises,the average gas holdup hardly changes,but the average solid holdup keeps decreasing,especially the solid holdup distributes flatter with the increase of the superficial liquid velocity.