圆管内氦氙混合气体与超临界二氧化碳换热特性对比分析

小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比了2种冷却剂的物性,分析了不同加热功率、入口速度、入口温度对冷却剂换热系数的影响,拟合提出了2种冷却剂工质圆管内换热的经验模型。研究结果表明:反应堆在加热功率超过100 kW/m~2、入口流速大于10 m/s下,对流换热系数较大;氦氙混合气体入口温度在1 000~1 200 K、超临界二氧化碳在入口温度550~600 K附近时,对流换热系数存在极大值;在高雷诺数区(Re>10~4),2冷却剂的修正关系式与计算值吻合良好。本文计算能够为新型反应堆开发提供数据及模型基础。

冶金固废提锌技术的发展现状与展望

传统的固废直接送往铁前工艺循环,灰泥中的锌被直接引入高炉,不仅影响运行炉况,还会富集导致设备损坏和综合生产效率下降。因此,探索有效的提锌工艺,减少锌在高炉中的富集,对于提高钢铁生产的经济性和环保性具有重要意义。本文基于钢铁冶金灰泥提锌的化学反应和动力学、热力学特征,系统分析了包括回转窑法、转底炉法及多级浸出法等主要提锌工艺的特点及其适用性。现有传统工艺虽然具有一定的技术优势,但在实际应用中仍存在能耗高、操作复杂和环境影响大的问题,因而提出了优化反应器设计、引入预处理技术和智能化控制系统以及多工艺集成的改进措施,以提高综合效率。未来的冶金灰泥提锌技术将向更高效、环保和智能化的方向发展,推动钢铁行业的可持续发展。

垃圾渗滤液用厌氧反应器布水器CFD数值模拟

本文针对垃圾渗滤液用厌氧反应器采用的枝状、环状、网状布水器建立流场,分别模拟废水进入布水器后的流动状态,探讨了不同布水器结构形式及支管出水角度等主要参数对布水效果的影响。模拟结果表明,环状布水器中各出口流量分布最为均匀,且当支管与环形主管间的夹角增大时,各出口流量进一步变得均匀。当支管与主管轴线夹角为60°时,布水均匀性最好。

外循环厌氧法处理啤酒废水的研究

采用外循环(EC)厌氧反应器处理啤酒废水,考察了其处理效果和颗粒污泥的形成及其性能。结果表明,以好氧剩余污泥为接种污泥,采用低负荷、高去除率的启动方式,可使污泥很快实现颗粒化,所形成的颗粒污泥沉降性能良好,粒径主要集中在0.8～2.0mm。系统稳定运行期,当进水COD为2000～4000mg/L、碱度为1000～1500mg/L、温度为30～32℃、容积负荷为10～12kgCOD/(m3.d)时,系统对COD的去除率稳定在80%左右。外循环厌氧反应器处理啤酒废水的效果良好、运行稳定、抗冲击负荷能力强。

外循环厌氧反应器处理啤酒废水的试验研究

针对厌氧反应器的布水系统容易产生短流,在反应器内造成死区,从而减少反应器的有效容积的缺点,研究开发了外循环厌氧(EC)反应器并进行处理啤酒废水的试验研究．结果表明,外循环厌氧(EC)反应器采用旋流配水装置,布水均匀,存在明显的颗粒污泥区和污泥悬浮区,稳定运行时COD的容积负荷可达10～12 kg/m^3,COD去除率75%～80%左右,并具有启动速度快,颗粒污泥容易形成,耐冲击性负荷强等特点．

生物接触氧化法及其变形工艺

通过对生物接触氧化法与其变形工艺——流动床生物膜法(MBBR)和序批式生物膜法(SBBR)的介绍,比较说明MBBR和SBBR这两种新型生物接触氧化处理工艺的优、缺点。

改良型外循环厌氧反应器处理黑水特性研究

采用改良型外循环厌氧反应器(UASB),在中温条件下对黑水进行处理,探讨其对黑水中有机物、SS以及病原菌的去除效果。结果表明,用改良型UASB反应器处理黑水能加快反应器的启动,促进絮体污泥颗粒化,提高反应器抗冲击负荷;当COD污泥负荷为0.15～0.36 kg.kg-1.d-1时,反应器的最佳上升流速为1.15～1.27 m.h-1,此时反应器对COD、SS的平均去除率分别为73%、78%;在HRT为10 h时,对粪大肠杆菌的去除率为87.4%。

循环流速对环管反应器内液-固二相流动影响的CFD模拟

以聚丙烯工艺中的环管反应器(包括环管与轴流泵)为研究对象,首先通过CAD软件绘出该反应器的三维模型,然后在Gambit软件中划分该系统的网格。在此基础上,建立了环管反应器内液-固两相的"颗粒动力学-欧拉双流体"模型。其中,采用颗粒动力学描述固相(颗粒相)黏度与压力,采用多重坐标系模型描述轴流泵。采用上述模型模拟了循环流速对环管反应器内液-固两相流动行为的影响。结果表明,高循环流速有助于颗粒在环管"直管"部分均匀分布,但将造成颗粒在环管"弯管"部分不均匀分布。

环形分布器内变质量流动的CFD模拟研究

环形分布器是实现导热介质在列管式固定床反应器壳程均匀流动的关键部件,文中采用计算流体力学方法(CFD)对环形分布器内的变质量流动进行了模拟研究。首先计算了环形通道内的速度和静压力分布,在此基础上研究了穿孔阻力系数随开孔几何结构以及入口流体流速的变化规律。模拟结果表明:环形通道内存在较明显的速度梯度和压力梯度;随着流体不断分流,在流道内的流动速度不断减小,静压力逐渐增大。因此,需要沿流动方向将开孔直径逐渐减小,以增大穿孔阻力,从而实现流体的均布。对穿孔阻力系数变化规律的研究结果表明:穿孔阻力系数ξ与出口和主流道的流速比ui/u、厚径比δ/di和入口雷诺数Re0有关。在模拟范围内,ξ先随ui/u的增大而减小,到达一个临界值后,ξ不再随ui/u的增大而变化;δ/di对ξ影响不太明显;当Re0属于湍流范围时,ξ随Re0的变化不太明显,但是总体随Re0的增大而减小。

外循环厌氧反应器的工艺特征与运行性能研究

将UASB反应器多点进水装置进行改造,设计独特的变速旋流配水装置,具有配水均匀,混合效果好,不会产生短流的特点。研究结果表明,旋流配水装置容积利用率高,外循环能耗小,布水均匀性良好;中温条件下外循环反应器处理模拟啤酒配水,进水COD浓度为2 000 mg/L^3 000 mg/L,容积负荷可以达到22.7 kg-COD/m3.d,COD去除率最高可达92.46%。

外循环厌氧反应器接种好氧污泥的启动研究

内蒙古自治区某啤酒厂的外循环厌氧反应器完成了首次启动后由于操作问题,导致系统运行崩溃。第2次接种后续生物接触氧化池的好氧污泥进行重新启动,经过20d的驯化,好氧污泥转变为活性较高的厌氧污泥;采用低负荷高去除率的方式运行40d后,塔内形成了部分颗粒污泥;之后,为了提高颗粒污泥量快速提高进水流量,COD去除率先突然下降然后缓慢升高。当进水流量达到最大时启动结束,此时塔内颗粒污泥量和COD去除率仍在缓慢上升。

我国核电发展中的循环经济研究

在我国核电发展的背景下,核电机组持续增加,为保障核电的可持续发展,需认真考虑我国铀资源的供应、反应堆技术革新、乏燃料处置等一系列问题。在解决经济发展与资源环境之间的矛盾提出了看法,结合循环经济的理念,得出从铀矿资源、快堆技术的应用、分离与嬗变技术在乏燃料中的利用这几方面进行研究可使我国的核电进入循环可持续发展。

环流流化床反应器中乙烯气相聚合反应研究

研究开发了1种新型的用于乙烯气相聚合反应的环流流化床反应器。通过对工业A催化剂和实验室自制的QCP-01催化剂的乙烯气相聚合反应评价及聚合物产品的颗粒形态(粒径分布)等方面的研究,认为环流流化床反应器具有聚合反应平稳、催化剂的聚合活性高、产品粒径分布均匀等特点,是1种具有良好应用前景的新型反应器。

HVPE反应器内输运现象的数值模拟研究

对用于制备GaN的具有同心圆喷头的HVPE(氢化物气相外延)反应器内的输运现象进行了三维数值模拟研究.在模拟计算中,分别改变总载气进口流量、同心圆喷口进口流量、重力、压强等条件,得到反应器内流场、温场、浓度场的相应变化.根据对模拟结果的分析,得出输运过程的优化条件为:尽量减小总载气进口流量,适当增大同心圆喷口的双进口流量,并降低反应室内的压强.

凹凸槽结构对圆柱形微波反应器加热效率及均匀性影响研究

提出在圆柱形微波反应器的腔体侧壁上引入圆形凹槽结构和凸槽结构改善微波反应器中的空间电磁场分布,提高微波加热效率和均匀性;利用HFSS软件仿真计算凹凸槽结构对圆柱形微波反应器加热效率和均匀性的影响,揭示凹凸槽结构参数对圆柱形微波反应器加热效率和场分布均匀性影响的基本规律.研究结果表明,凹凸槽结构参数对圆柱形微波反应器的加热效率和均匀性具有一定影响,凹凸槽结构能显著提高圆柱形微波反应器的加热效率和均匀性.

微型环状反应器CaO催化剂涂层制备生物柴油研究

本研究调查了在微型环状反应器内使用Ca O催化剂涂层制备生物柴油的方法。实验使用厨余废油和甲醇为原料进行酯交换反应,Ca O负载γ-Al_2O_3非均相催化剂涂层以Fe-Cr-Al合金为载体。实验以醇油摩尔比1∶72对120~200℃的微型环状反应器温度范围和停留时间进行了实验。实验结果表明,当停留时间为2 h反应温度为180℃时得到最佳产率20%。

丙烯环管聚合催化剂的应用比较

1997年，我国相继自行设计建设了几套丙烯环管聚合生产装置，生产中也成功地应用了国产N－2和CS－2型催化剂。国产催化剂的应用显示，效果良好，两种国产催化剂反应活性均高于进口催化剂A，某些指标略好于进口催化剂。证明国产催化剂完全可代替进口催化剂用于环管反应器。

下喷式液泵型生物反应器与通用发酵罐K_Lα对比及应用

下喷式液泵型生物反应器作为一种新型高效环流反应器,日益受到有关科研工作者的关注.测试了20L下喷式液泵型生物反应器在不同通风比(0.462,0.615,0.846)和不同循环液速(2.71,2.38,2.01,1.64L/min)下容积氧传递系数K_La的变化规律,并与3L搅拌式生物反应器BioFlo110作对比试验,找到一组能使两个反应器有相近容积氧传递系数(K_La≈173.2h^(-1))的操作条件.试验了_β-葡聚糖酶产生菌黑曲霉315(Aspergillus niger 315)在该反应器内的发酵代谢情况,并与3L搅拌式生物反应器BioFlo110作对比,试验结果表明该反应器产酶效率优于后者,且发酵时间缩短了6h,大幅度节省了能耗.

350MW环型球床高温气冷堆失冷失压事故下的热工特性研究

由于环型球床高温气冷堆特殊的堆芯结构,使其在失冷失压事故下堆内最高温度能够明显低于模块式球床高温气冷堆在相同事故下堆内最高温度。当堆芯热功率有较大幅度提高时,环型堆芯仍然能够凭借自身传热机能将衰变热量及时排出,满足失冷失压事故下燃料最高温度的限制。这不仅增大了反应堆的安全性能,同时也能够有效地增加反应堆单堆功率,使环型球床高温气冷堆在经济上更具竞争力。本文研究了环型球床高温气冷堆在提高功率水平时,反应堆在失冷失压事故下堆内的热工特性,并综合分析了几个重要的结构尺寸和热工参数对失冷失压事故下燃料最高温度的影响。

高效电积工艺的研究

介绍了一种新的电积工艺,其特点是利用常规的电积槽,采用多槽串联连续给料的运行方式,同时每个槽独立循环电积。新工艺大幅度提高了电积效率,同时将以往的间歇生产变成了稳定的连续生产,扩大了电化学反应器的工业应用范围。以从含金废液中回收金的工业生产为例,采用两槽串联连续给料槽内循环电积新工艺代替原来单独使用两台电积槽的间歇生产工艺,取得了工艺指标稳定,生产能力提高60%,操作简便,劳动强度低,金回收率提高等良好的应用效果。