定-转子反应器气液传质特性实验研究

采用氮气-水脱氧体系,在转子转速为300～1450 r·min-1、水流量为0.75～2.0 m3·h-1、氮气流量为1.5～4.0 m3·h-1的实验条件下,研究了定-转子反应器(RSR)的气液传质特性,初步考察了操作参数及结构参数对RSR气液传质性能的影响.实验结果表明:液体出口氧含量随转子转速(N)、气体流量(Gv)的增加而降低,随液体流量(GL)的增加而升高,液相体积传质系数(kxa) 随N,GL和GV的增加而增大.结构参数对定-转子反应器的气液传质特性具有显著的影响,定-转子反应器内部的转子层数越多,传质单元数NTU越大,传质效果越好.最后采用因次分析法推导出了定-转子反应器液相体积传质系数关联式,且进行了统计检验,所得关联式与实验数据拟合较好.     

转盘反应器固定根霉重复批次发酵生产脂肪酶

以聚氨酯海绵为载体将根霉固定于转盘表面，利用转盘反应器实现脂肪酶的固定化发酵。考察了通气量、转速、装液量及转盘个数等操作参数对发酵过程的影响，得到了优化的反应操作条件，即通气量4 L·min^-1,转速100 r·min^-1，装液量3.5L，采用三个转盘。在上述条件下进行重复批次实验，可重复5批次, 单位时间产率10931.1 U·h^-1, 是批次反应的3.5倍。固定化细胞连续发酵,大大缩短了发酵的时间, 酶的平均活力和时间产率获得大幅提高。     

惰性粒子振动流化床中膏状物料干燥

报道了采用带浸没加热管的惰性粒子振动流化床干燥膏状物料的实验研究结果。考察了加料速率、振动条件、进气温度、进气速度、加热管功率等参数对干燥过程的影响，提出采用体积传热系数来评价干燥器传热性能，并得出了计算体积传热系数的准数关联式。结果表明，在流化床中增设振动和浸没加热管装置，能大大强化传热、传质，干燥器热效率达60%，干燥强度超过300 kg·m^-3·h^-1，体积传热系数可达25 kW·m^-3·K^-1，激光粒度分析仪的测定结果表明产品的粒度分布范围较窄，该流化床干燥可以直接得到平均粒径为0.35 μm、比表面积为5.024 m²·g^-1的粉状产品。     

不同内部结构定-转子反应器气液传质实验研究

采用氮气-水脱氧实验体系,在常温常压下、转子转速(N)为500～1450 r·min-1、水流量(L)为0.1～0.5 min3·h-1,气量(G)为0.2～1.0 m3·h-1的条件下考察了不同内部结构对定-转子反应器传质性能的影响,建立了液相体积传质系数关联式,计算结果与实验结果拟合较好.研究结果表明:不同的内部结构定.转子反应器内,液相体积传质系数KXa均随着液量、气量、转速的增大而增大,脱除率ε随着气量、转速的增加而增大,随着液量的增加而降低.但相比较而言,SS-RH和SC-RH这两种组合的定.转子反应器传质性能较好.     

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^-2cm•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k_La的影响,用改进的高斯-牛顿法进行参数估值,得到k_La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.     

丁基橡胶聚合新型超重力反应器工艺

将新型旋转填充床反应器（RPB）应用于阳离子聚合制备丁基橡胶（IIR）过程。实验初步考察了旋转填充床转子转速（N）和聚合温度（T_p）等工艺参数对聚合产物IIR分子量和分子量分布的影响规律。研究结果表明：在实验条件下,当N=1200 r·min^-1、T_p=-100℃时,采用超重力法新工艺制备的IIR的数均分子量达到2.89×10⁵,分子量分布指数达到1.99。同时,物料停留时间小于1 s (现工艺30~60min),单位设备体积的生产效率提高了2~3个数量级。随着N的增大和T_p的降低,聚合产物IIR的分子量升高,而分子量分布变化不大。     

应用Coriolus versicolor催化染料及印染废水脱色

利用固定化C .versicolor菌丝球对 4种染料和印染废水的脱色进行了研究 .在三角瓶中采用重复分批加料方式对酸性橙溶液脱色至少可以进行 10批 ,每批在 2 4h内完成 97%以上的脱色效果 .菌丝球对其他 3种染料也有较好的脱色效果 .在脱色过程中添加碳源是必要的 .此外 ,还利用自制的气升式反应器对酸性橙和印染废水的连续降解进行了研究 .当稀释率为 0 .0 0 5 6h^-1、通风量为 1.1L·min^-1时 ,酸性橙溶液的脱色率可达 97%;当稀释率为 0 .0 14h^-1、通风量为 1.4L·min^-1时 ,印染废水的脱色率为 93.5 %,连续操作 5d后 ,菌丝球的脱色能力没有下降 .     

丙酮酸分批发酵的供氧控制模式

以一株光滑球拟酵母的多重维生素营养缺陷型为研究菌株,考察了分批发酵中不同体积传氧系数(KL_a)对其产丙酮酸性能的影响.高KL_a(450 h^-1)下,丙酮酸产率较高(0.797 g·g^-1),但葡萄糖消耗速度较慢(1.14 g·L^-1·h^-1);低KL_a(200 h^-1)下,葡萄糖消耗速度快(1.97 g·L^-1·h^-1),然而丙酮酸产率(0.483 g·g^-1)却明显下降.根据发酵过程主要参数和碳流分配的变化特性提出了发酵前16h控制KL_a为450h^-1、16h后控制KL_a为200 h^-1的分阶段供氧控制模式,结果实现了高产量(69.4 g·L^-1)、高产率(0.636 g·g^-1)和高葡萄糖消耗速度(1.95g·L^-1·h^-1)的相对统一,丙酮酸生产强度(1.24g·L^-1·h^-1)比控制KL_a恒定为450、300和200h^-1的过程分别提高了36％、23％和31％.实验数据表明,供氧良好状态下细胞产丙酮酸性能出现的差异可能是由维生素处于亚适量水平时酵解产生的NADH去路不同,导致细胞处于不同的能量水平而引起的.     

Ni载体整体煤气化链式燃烧联合循环性能

本文将具有分离CO₂的链式燃烧技术与整体煤气化联合循环(IGCC)技术结合，构成整体煤气化链式燃烧联合循环系统，对系统性能进行了模拟研究。结果表明，采用德士古气化工艺、空气反应器出口温度1200℃，NiO/NiAl₂O₄作载氧体，压气机压比17、补燃后透平初温(TIT)1350℃、冷却空气量12％时，系统净效率39.61% HHV（41.55%LHV），CO₂排放量126 g·kW^-1·h^-1。补燃温度1350℃，空气反应器温度由1000℃升高到1200℃，CO₂的回收率提高约23％，系统效率由40.3%降低到39.61％；补燃温度由1200℃提高到1500℃，系统净效率由37.4%增加到40.8%，CO₂的排放量从3g·kW^-1·h^-1增加到202 g·kW^-1·h^-1；补燃温度一定，压比增大，系统比功减小，CO₂排放量增加，效率先增大后减小，存在最佳压比.     

TiO2纳米管/UV/O3对腐殖酸的降解动力学

用自制的TiO₂纳米管（TNTs）作为催化剂,对腐殖酸进行TNTs/UV/O₃工艺降解研究.从动力学角度分析了光催化、臭氧化的协同作用及催化剂煅烧温度的影响,考察了反应温度、初始pH值、催化剂投加量和臭氧投加量对降解速率的影响,建立了新型动力学模型.结果表明,光催化和臭氧化有很强的协同作用,催化剂最佳煅烧温度为400℃,腐殖酸的TOC降解过程符合零级反应,模型显示当原水pH值为7.35,TNTs投加量0.806g·L^-1,O₃投加量0.49g·h^-1时TNTs/UV/O₃对腐殖酸TOC的降解取得最佳反应速率,当反应温度T为25℃时,最佳k为0.8095mg·L^-1·min^-1,当反应温度T为30℃时,最佳k为0.8231mg·L^-1·min^-1.试验结果和模型结果对比得出试验值基本符合动力学模型.     

超重力法制备La_(0.5)Pb_(0.5)MnO_3及其在碳酸二苯酯合成中的应用

采用液液相共沉淀法在旋转填充床中合成钙钛矿型复合氧化物La0.5Pb0.5MnO3的前驱体,再经高温焙烧后制备出碳酸二苯酯合成催化剂的载体材料。考察了旋转填充床转速、反应物流量和添加分散剂PEG对La0.5Pb0.5MnO3物性的影响,通过XRD、BET、SEM、粒度分析手段对载体进行表征。结果表明,旋转填充床转速为1200r.min-1,反应物流量为80L.h-1,加入PEG10000时可制备出纯晶相的钙钛矿载体,相应的载钯(Pd占载体质量的0.5%)催化剂在氧化羰基化合成碳酸二苯酯反应中的活性最好。当反应总压为5MPa、CO/O2分压比为96:6、反应时间3h、反应温度65℃时,碳酸二苯酯收率可达13.30%。     

搅拌与混合对兽疫链球菌发酵生产透明质酸的影响

研究了透明质酸的流变学特性以及搅拌和混合对兽疫链球菌发酵生产透明质酸的影响。结果表明：透明质酸溶液属于典型的非牛顿凯松流体;搅拌转速和透明质酸浓度对气液传氧速率有很大影响;在较高的搅拌速率下发酵时可以得到较高的透明质酸产量,650 r·min^-1时透明质酸产量为4.1 g·L^-1,产率系数为0.08 g·g^-1;用有效搅拌模型分析发酵过程发现,只有在高搅拌转速时发酵体系才处于全部混合状态。     

螺旋折流板菱形翅片管换热器的传热与流阻性能

引　言近年来的研究[1～ 6] 表明 ,螺旋折流板换热器的螺旋折流板使流体在壳侧呈连续柱塞状螺旋流动(即 plug流 ) ,不会出现传统折流板换热器内的流动“死区” ,并且由于旋流产生的涡与管束传热界面边界层相互作用 ,使湍流度大幅度增强 ,有利于提高壳侧传热膜系数 .PStehlik等[2 ] 对螺旋折流板换热器进行研究得出 ,相同条件下与传统弓形折流板换热器相比 ,换热器的传热系数提高 1 8倍 ,流动阻力降低 2 5 % .陈世醒等[6] 研究发现 ,对于水这样的低黏度流体 ,相同流量单位压降的壳程对流传热系数 ,螺旋折流板换热器约为普通弓形折流板换热器…     

基于PTV法对油气水三相流流场的测定

以35^#润滑油、空气和自来水为实验介质,对垂直上升管内的油气水三相流的流场与流速进行了实验研究。在水流量为3.18 m ³·h ^-1、空气流量为0.25 m³·h ^-1、油流量为0.4 m³·h ^-1的工况下应用高速摄像机对水包油流型进行了拍摄,并跟踪气泡及油滴,对流速与流场进行了测定,同时与DPIV中的互相关法求出的流速进行了对比,实验结果表明,应用跟踪气泡及油滴的方法同DPIV的互相关法求出的流速与流场存在较小的误差,可以应用于油气水三相流中的流速与流场的测定。     

基于高速转盘法的剩余污泥可溶化处理

高速转盘法是作者等开发的一种新型的剩余污泥可溶化处理的物理方法,是一种经济实用的剩余污泥减量化、资源化的前处理工艺。实验采用自制的高速转盘对污泥进行可溶化处理,并对实验过程中污泥的可溶化机制、实验装置的结构及运转参数与污泥可溶化之间的关联特性进行了研究。结果表明：高速转盘所产生的流体剪切力是导致污泥可溶化的主要原因,同时,转盘与定盘之间的研磨作用和水解酶的酶促反应也对污泥可溶化起到了促进作用。研究发现：流体剪切力仅存在于距转盘微小距离的空间内对污泥微生物细胞进行破碎,而且足够大的转盘转速与足够高的污泥MLSS浓度才能产生高效的导致污泥可溶化的流体剪切力。在转盘转速为5000 r·min^-1,污泥MLSS浓度高于18000 mg·L^-1,处理45 min时,污泥的可溶化率(DOC/TOC)达50%以上。     

煤气热电三联供系统能量利用系数的分析

引言 煤气、热、电三联产对于联合循环发电或同时需要煤气和热量的工厂是较为经济的[1],不仅简化了气化炉的结构,降低了投资,而且可以提高碳的利用率,减少环境污染[2].     

高效传热强化斜齿扭带及其低流速自动清洗技术

现有流体动力塑料光滑扭带不能用于流速低于1.0 m•s^-1的传热设备的污垢自动清洗、传热强化幅度不高.为此研制了一种高效强化传热、又能够在1.0～0.5 m•s^-1的较低流速下自动清洗污垢的斜齿扭带.其原理是在光滑扭带的两面上等距离地排列斜齿,被斜齿导向的传热流体对斜齿的反作用力形成一个新增的旋转力矩.与现有的光滑扭带相比,弧线形斜齿扭带自转清洗力矩增大了75％～101％、传热系数提高了171％.虽然斜齿扭带的阻力系数较高,但是设备的总阻力仍然在一般工程容许的范围内,具有广阔的应用前景.     

汽油电化学催化氧化脱硫

采用一种新型的电化学催化氧化方法,研究了在碱性电解体系中汽油脱硫的规律.结果表明：在碱性电解体系中汽油电解催化氧化脱硫的理论分解电压范围为0.5～1.5 V;适宜的电解条件为：分解电压1.90 V,碱液浓度1.0 mol·L^-1,油/电解液进料体积比1/3,搅拌速度300 r·min^-1,适宜温度50℃,电流密度155 mA·cm^-2,进料流速200 ml·min^-1.在此条件下油品硫含量从310 μg·g^-1下降到120 μg·g^-1左右,且对油品的主要性质没有影响.