化工装置反应能量系统的(火用)传递分析

相关的反应过程要消耗一定的资源能量的投入作为交换.火用概念的出现与应用,能更好地辅助工作的进行.火用传递法可以进行动态描述,而火用分析法只能进行静态描述,以化工装置反应能量系统的(火用)传递为题,对于火用传递等问题进行分析.     

能量利用系统的能量流结构--能量、(火用)、(火无)新概念

认为火用是系统和环境构成的不平衡复合系统作功能力的衡量,重新表述了火用概念,论证了(火用)不是严格意义上系统的状态参数.指出环境能量在任何情况下都不能用于作功的传统观点是违背热力学第二定律的,能量利用的实质是利用系统和环境之间非平衡推动力引发的动态能量流, 它包含可转化能量的多少与能量流的方向无关,无论来自系统还是环境的能量都可被转化.文中给出的能量、(火用)、(火无)新概念严格遵守热力学第二定律,克服了Rant Z.定义的局限性,对进一步改进(火用)分析方法促进用能过程热力学的发展有积极意义.     

化工传热过程的(火用)分析

应用热力学原理,分析了换热器在传热过程中损失的影响因素;采用平衡方程式,论证了传热过程中的利用效率;指出减少内部损失和外部损失是降低传热过程损失的有效途径;以间壁式换热器为例,计算了传热过程中的效率。     

天然气深冷分离装置的(火用)分析及用能改进建议

将天然气深冷分离装置划分为6个子系统,采用“三箱”分析方法,建立了NGL装置的火用分析模型,并给出了具体分析过程和评价指标。利用实测数据,对某一实际运行的NGL装置进行了分析计算,根据测算结果提出了改进建议。实际应用表明,对NGL装置进行火用分析,能更全面地反映装置的用能情况。     

恒热流工况下管内对流换热(火用)传递特性

从管内传热与流动的特点出发,基于热力学第一、第二定律和非平衡热力学理论,对壁面恒热流工况下,管内充分发展段对流换热的火用传递过程进行了研究,定义了对流换热传火用系数、火用流密度、传火用Nusselt数和对流换热火用传递方程,并导出相应的计算式;讨论了Reynolds数、量纲1热通量和不同截面位置等参数对对流换热火用传递过程的影响;最后将传火用和传热的结果进行了比较.     

能量利用系统的能量流结构——能量、、(火无)新概念

认为火用是系统和环境构成的不平衡复合系统作功能力的衡量,重新表述了火用概念,论证了火用不是严格意义上系统的状态参数。指出环境能量在任何情况下都不能用于作功的传统观点是违背热力学第二定律的,能量利用的实质是利用系统和环境之间非平衡推动力引发的动态能量流,它包含可转化能量的多少与能量流的方向无关,无论来自系统还是环境的能量都可被转化。文中给出的能量、火用、火无新概念严格遵守热力学第二定律,克服了Rant Z.定义的局限性,对进一步改进火用分析方法促进用能过程热力学的发展有积极意义。     

(火用)分析环境模型及其确立原则的研究

对现有的环境模型和有关环境模型的理论进行了评述和分析,指出了确定环境模型的理论以及现有的环境模型中存在的问题,提出了比较系统的确定环境模型的理论原则.     

真空闪蒸制取冰浆系统(火用)分析

采用已有的计算冷量以及损失的公式,对实验室用真空闪蒸制取冰浆系统进行了(火用)分析。利用EES软件,对真空闪蒸法冰浆制备系统中的4个关键环节(冷水冰水混合、真空室内喷雾闪蒸、捕水器内蒸汽凝结成霜、制冷机制备低温盐水)进行计算,得出各个环节(火用)损失以及整个系统的(火用)效率。结果表明:实验用真空室内喷雾闪蒸环节的(火用)效率较高,捕水器内蒸汽凝结成霜的(火用)效率较低,制冷机组制备低温盐水(火用)效率最低,(火用)损最大,导致整个系统的效率相对较低。为了改善真空闪蒸制取冰浆系统的能耗,应对低温盐水制备环节进行优化或采用其他方式替代该环节。     

基于(火积)的SSOT装置换热网络能量利用效率的分析研究

(火积)的概念可以描述物体传递热量的能力,基于(火积)的能量利用效率可作为评价热量合理利用的依据。建立基于(火积)的换热网络的能量利用效率的数学模型,并提出相应的计算步骤,以最大能量回收为目标,通过对某单段单程加氢裂化(SSOT)实际生产装置进行换热网络能量利用效率的分析研究,验证(火积)传递效率的合理性。结果表明:分析SSOT装置的原始换热网络时,得出公用工程HU1、HU3、CU6、CU7的(火积)耗散率较大,分别为36.25%、35.36%、85.50%和68.97%,而基于的概念得到公用工程HU3、CU6、CU7的损率较大,分别为37.83%、17.98%和13.95%,则(火积)传递效率比效率分析换热网络的能量利用情况更加精确。选取最小传热温差ΔT_(min)=15 K后,(火积)传递效率从57.18%增加到76.45%,节约公用工程52.53%,效率从59.62%增加到83.31%,节约公用工程60.61%,进一步说明(火积)传递效率能够用来分析换热网络中的能量利用情况。     

基于WEB的化学反应工程课件的制作

利用网页制作工具FrontPage2 0 0 0和HTML语言以及ActiveX技术制作了反应工程计算机辅助教学课件。该课件具有跨平台性、分布性和高度的互动性。课件可以部署在INTERNET或局域网的服务器上 ,也可以单机运行 ,只要通过InternetExplore就可以浏览课件内容     

Enhancement of the interfacial transfer of iodine by chemical reaction

Enhancement of the air‐water interfacial transfer of I₂ by reaction with I^? was investigated in order to evaluate a mechanistic model. Separate systems for evaporation and absorption of I₂ were studied. The overall mass transfer coefficient increased from 2 × 10^?4 to 2.5 × 10^?3 cm/s as I^? concentration increased from 10^?4 to 10^?1 M. At I^? concentrations greater than 10^?1 M, the interfacial transfer of I₂ was gas‐side limited. The model gave a good representation of these results.     

化学反应体系的多定态特性

化学反应体系的多定态特性是化学反应体系存在的固有特性。近年来,对它的研究已成为化学反应工程研究的热门课题。本文对化学反应体系的多定态特性的研究进展,特别是对化学反应器、催化剂题粒的多定态特性及其理论研究模型和实验研究成果进行了评述,指出了今后研究工作的发展方向。     

Exergy as a tool for measuring process intensification in chemical engineering

Exergy is defined as the maximum shaft work that can be done in a process to bring the system into equilibrium with the environment. Thus, exergy analyses are the first step to understand where the weak points of processes are. It considers intrinsically the quality of energy: when energy loses its quality, exergy is destroyed. In addition, optimization of processes aiming at the minimization of exergy destruction can be done as a function of the topology and physical characteristics of the system, such as finite dimensions, shapes, materials, finite speeds, and finite‐time intervals of operation, establishing a direct relationship between exergy and process intensification. However, the emphasis on exergy in chemical engineering is still very poor compared with other fields, in spite of being one of the areas in which more exergy is destroyed due to reaction and separation . This paper gives an overview of the current application of exergy analyses in chemical engineering, showing the main fields in which exergy studies are performed and focusing the attention on two critical points of action: separation technologies (distillation and membrane technology) and CO₂ capture. New research trends in chemical engineering using exergy as a tool for process intensification are highlighted. © 2013 Society of Chemical Industry     

传递研究的形成脉络与发展现状

火用传递研究针对不同形式火用的转换与同一形式火用的传递,旨在通过探讨火用传递过程的变化规律及其影响因素,从而达到对传递过程进行动态调节和控制的目的。从火用传递与能量传递共同构成能研究的完整体系、火用传递与不平衡势场密不可分、火用传递是火用分析在动态层面的必要补充、火用传递用于描述多场耦合驱替机理的有益扩展等角度,阐述了火用传递研究的形成脉络与发展现状,指出火用传递研究不应偏离工程应用的主要方向,并应在 传递系数的内在机制及评价多场耦合火用传递过程的参数指标体系等方面进行更为深入的研究。     

The coming-of-age of chemical reaction engineering

This paper takes a look at the creation, logic, growth patterns, status, and prospects for chemical reaction engineering.     

旋流吸收器气液吸收传质过程研究

根据旋流吸收器中分散液相不同的运动形态建立了伴有化学反应的气液吸收传质模型,且该模型的表达形式与Danckwerts的表面更新理论一致。从模型上看,液侧传质系数kL正比于扩散系数DA和表面更新率S的平方根,这一正比关系还得到了实验结果的部分验证。根据实验结果可以看出,与其他吸收器相比,作为一种结构简单的静态设备,旋流吸收器同样可以提供一个强化传热、传质的流体力学环境。     

化工工程成套设备电气控制装置设计的探讨

探讨了化工工程中成套设备配套的电气控制装置的问题,提出了在电气设计中应根据工程实际情况设计选型电气装置。     

化学工程的多层次结构

进入21世纪前后,学界将化学工程看作一种复杂系统,企图在高层次组织化学工程的知识基础,为此不断在寻找易于进入化工复杂系统研究的切入点。文章从业已见到的颗粒群在流态变化时形成的不同几何结构以及由此而开拓的多尺度分析,来揣测化学工程的其他结构,特别是面对产量少、价值高的功能材料,企图建立化工复杂系统多层次结构的研究平台。除了基于时空多尺度的化工多层次结构外,作者认为还可以考虑基于科学内涵的历史多层次结构,以及基于人力和资金投入为尺度的运转多层次结构。