填料毛细管精馏技术原理分析

基于高效分离乙酸乙酯-乙醇共沸物的目的,结合理论分析和实验验证,从作用原理层面阐述毛细管精馏技术分离共沸物的本质,为填料毛细管精馏技术分离共沸物的进一步研究提供基础。文中的研究内容主要有毛细管填料对乙酸乙酯-乙醇气液平衡的影响分析、毛细管填料对乙酸乙酯和乙醇的吸附情况说明和毛细管作用分析。首先通过分析气液平衡实验数据、活度系数的影响和饱和蒸气压的影响,说明毛细管填料提高了溶液中乙酸乙酯的组成;然后结合吸附容量测定实验,通过对毛细管填料吸附作用和毛细管作用的理论分析和计算,说明毛细管填料对乙醇的吸附性能较强,促进了乙酸乙酯组成的提高。     

强制气流作用下溶液蒸发过程的传质规律

针对强制气流作用下溶液的蒸发过程,在分析气液相间力学特性的基础上,根据Levich涡流衰减理论和边界层理论,将气流流动状态与相间传质结合,研究了湍流气流横掠液面过程中气液相间的传质变化规律,分析了雷诺数、气流流道结构及普朗特混合长度对传质的影响,得到了气液相间的湍流质扩散系数的变化规律,湍流气流横掠液面条件下的对流传质准则数Sh=0.221Sc1/3Rex1/2. 结果表明,湍流扩散系数、传质系数与气流的流动状态密切相关,气流流道结构对气液相间的传质有重要影响.     

动力波洗涤器中碱液吸收低浓CO_2的传质特性

为研究动力波洗涤器内的气液传质特性,在动力波洗涤器中,进行NaOH溶液吸收混合气体中微量CO2气体的吸收实验。参考填料塔中钠碱溶液吸收低浓气体的传质模型,测定了动力波洗涤器中NaOH溶液吸收低浓CO2的气相体积总传质系数KGa及吸收效率η。研究了气相速度、NaOH溶液质量分数及液气比对KGa的影响,结果表明:KGa随着气相速度及NaOH溶液质量分数的增加而增大,但NaOH溶液质量分数小于气相速度对KGa的影响;随着液气比的提高,KGa逐渐减小,η开始随着液气比的提高而增加,但到一定数值后,效果不明显;回归了KGa的准数关联式,并依据液气比对KGa及η的综合评价,提出洗涤管直径为100 mm,NaOH溶液质量分数为10%,液气比操作范围在0.005—0.025时,动力波洗涤器具有较高的综合传质性能,为工业应用提供参考。     

活性填料对乙酸乙酯-乙醇共沸物气液平衡的影响

为高效分离乙酸乙酯-乙醇共沸物,实验测定了乙酸乙酯-乙醇溶液在常压下气液平衡数据和活性毛细管填料对其的影响,为活性填料毛细管精馏高效分离共沸物提供了依据。首先测定了无填料时乙酸乙酯-乙醇二元气液平衡数据,经Herington面积法检验,符合热力学一致性;用热力学模型关联,效果良好;然后加入活性氧化铝、椰壳活性炭和13X分子筛,测定不同种类和不同含量的活性填料对乙酸乙酯-乙醇气液平衡数据的影响,结果表明:13X分子筛对乙酸乙酯-乙醇气液平衡数据基本无影响;椰壳活性炭影响居中;活性氧化铝影响最大,可将乙酸乙酯的共沸摩尔组成从0. 54提高到0. 77。由此可知,活性氧化铝有利于乙酸乙酯-乙醇共沸物的分离。     

底部挡板与进气位置对水力喷射空气旋流器传质性能的影响

水力喷射空气旋流器(water-sparged aerocyclone,WSA)是一种利用液体射流在气体旋流场中雾化强化气液传质的新型传质设备,可广泛用于废水、废气处理等环境工程中。为了改进水力喷射空气旋流器结构,提高其气液传质性能,本文通过废水氨氮吹脱实验研究了进气口轴向位置以及底部挡板的设置对气液传质性能的影响。实验结果表明,进气位置与底部挡板对水力喷射空气旋流器的气液传质性能存在影响。在相同工作条件下,气相进口沿轴向下移对WSA内气液传质性能作用较小,但能够使其气相压降降低约为10%。在WSA主筒体底部液封区域设置挡板,能够强化WSA底部气液两相的混合,进而提高低液相循环流量下WSA内的气液传质性能,且随进气速度的增加,其效果越显著,研究结果可为设计传质性能良好的WSA提供设计依据。     

气体喷射-气液旋流式冷氢箱的传质特性

开发了一种具有多重旋流结构的气体喷射-气液旋流式冷氢箱,并通过大型冷模实验对其进行传质性能测试。在气体喷射速度10～80 m·s^-1和液体进口速度0.2～0.7 m·s^-1条件下,采用氧吸收法测量了液相体积传质系数k_La,采用空气-Na₂SO₃溶液化学吸收法测量了相界接触面积a。结果表明:k_La和a均随气体喷射速度和液体进口速度增大而增大,其中受气体速度变化影响更为明显;由测定的传质参数数值可知新型冷氢箱传质效果较传统冷氢箱大幅提高,与机械输入设备处于相同量级,具有优异的气液混合性能。还采用量纲分析法对数据进行了归纳拟合,得到传质参数与气相Reynolds数、液相Weber数之间的关联式,可以较好地关联预测冷氢箱的传质性能。     

填充密度对新型中空纤维膜接触器分离性能和传质的影响

采用聚丙烯中空纤维膜接触器作为新型精馏结构填料对甲醇水溶液体系进行了精馏分离过程的实验研究,探讨了填充密度对中空纤维膜接触器分离性能和过程传质的影响.结果表明,填充密度为4.7%时,接触器塔顶甲醇浓度比填充密度为9.5%时的高,且两种填充密度的膜接触器组件均可在远离常规填料液泛线以上的气速范围操作.随着气速逐步增大,传质单元高度变大,壳程气相传质系数随之变大,填充密度高的组件的气相传质系数较小.     

混合池模型推算气液返混对精馏效率的影响

精馏操作过程中 ,气液返混现象对精馏传质效率有重要影响。为预测其影响规律 ,文内针对含有错流塔板且气相预混合的精馏塔 ,提出了气液返混发生时计算精馏效率的混合池模型。所得计算结果与实验数据的比较说明模型是可靠的。在此基础上 ,根据计算结果 ,探讨了不同情况下气液相返混对精馏效率的影响 ,发现气体返混和液体返混的发生均导致板效率下降 ,且过程的汽提因子和点效率越大 ,板效率随返混的发生而下降的速度越快。     

气-液两相降膜流动及传质过程的CFD研究

利用VOF法建立了考虑表面张力动量源项、气液相间摩擦力动量源项以及相问传质源项的CFD计算模型,定量描述了气．液两相逆流降膜传质过程。根据CFD模型,计算了不同液相进口浓度和不同气相流量条件下,异丙醇稀溶液的解吸过程,模拟得到的液相出口浓度与实验数据吻合很好。相界面处的浓度分布表明。随自由表面波动,界面浓度会发生剧烈脉动。液相总传质系数增强因子R的实验值与CFD模拟均表明,即使在很小的传质推动力下R也大于1。由于CFD模型不考虑Rayleigh-Benard-Maragoni效应,则这种现象,可解释为界面波动对传质增强的结果。这也证明增强界面波动是一种强化传质分离过程的有效途径。     

气相中乙醇对水吸收CO_2过程界面对流的影响

考察了在气相中加入少量乙醇对水吸收CO2过程中液相界面对流的影响。采用粒子成像测速仪(PIV)测定了这一气体吸收过程中液体瞬时流场。通过对液体流场信息进行处理,得到了不同条件下速度和湍动能的数据及其分布;根据流场内速度和湍动能及其分布结构,定量分析了气相中加入乙醇对气液传质过程界面对流的影响,发现气相中乙醇的加入导致了局部Marangoni效应,很大程度上增大了界面附近的对流,为促进气液传质提供了依据。     

乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水的治理技术

乙烯酮(双乙烯酮)是十分重要的化工中间体,其下游产品较多。江苏某化工厂开发生产乙烯酮(双乙烯酮)下游产品三十多个,年生产规模三万多吨,是国内以乙烯酮(双乙烯酮)为中间体生产精细化学品的综合骨干企业。针对乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水特点,该厂结合企业实际,开展了产品优化,结构调整,清洁生产,资源循环利用,节水降耗等工作,从源头削减了污染物的生产。同时投资二千多万元新建预处理装置三套,6000m3/d废水生化处理装置一套,使全厂乙烯酮(双乙烯酮)下游产品的废水得到了有效的治理。     

A study of miscibility of blends of polybutadienes of varying microstructure

The miscibility of various amorphous polybutadienes with mixed microstructures of 1,4 addition units (cis, 1,4 and trans 1,4) and 1,2 addition units have been investigated. The studies here involved optical transparency, differential scanning calorimetry, and small angle light scattering. It was found that a 90 percent (cis) 1, 4 addition polybutadiene was immiscible with high (91 percent) 1,2 addition polybutadiene. Reduction of the 1,2 content to 71 percent induced an upper critical solution temperature (UCST) with the cis 1,4 polymer. Polybutadienes with 50 percent and 10 percent 1,2 contents were miscible above the crystalline melting temperature of the cis 1,4 polybutadiene. Immiscibility of the 91 percent 1,2 addition polymer was also found with a 10 percent 1,2 polybutadiene. The latter polymer also exhibits an UCST with the 71 percent 1,2 polymer. The results are used to interpret the characteristics of blends of polybutadienes of varying microstructure.     

几种乙炔加压设备性能的比较

阐述并比较了几种加压设备在乙炔加压清净过程中的性能和特点。     

粉煤灰中烧失量检测的不确定度分析

以F类粉煤灰为例,详细介绍了测定粉煤灰中烧失量的步骤、计算数学模型、影响测量不确定度的因素以及各项测量不确定度分量评定,人员、设备、材料、方法、环境都是影响测量不确定的因素。     

生物油的成分分析及物性测定

以添加FeCl2的ZnCl2-KCl混合熔盐裂解纤维素和秸秆,制得生物油。采用傅立叶变换红外光谱法和气相色谱-质谱法分析生物油的成分。结果表明,生物油中成分复杂,含有氧元素、多种有机化合物,主要包括酮类、醛类、酚类及羧酸类等。测定了20～80℃生物油的密度和粘度,发现生物油的密度与温度呈较好线性关系,而生物油的粘度均大于水的粘度,且不同熔盐体系对秸秆生物油的粘度无较大影响。     

Effect of degree of deacetylation of chitosan on the kinetics of ultrasonic degradation of chitosan

The objective of the study was to explore the effect of the degree of deacetylation (DD) of the chitosan used on the degradation rate and rate constant during ultrasonic degradation. Chitin was extracted from red shrimp process waste. Four different DD chitosans were prepared from chitin by alkali deacetylation. Those chitosans were degraded by ultrasonic radiation to different molecular weights. Changes of the molecular weight were determined by light scattering, and data of molecular weight changes were used to calculate the degradation rate and rate constant. The results were as follows: The molecular weight of chitosans decreased with an increasing ultrasonication time. The curves of the molecular weight versus the ultrasonication time were broken at 1‐h treatment. The degradation rate and rate constant of sonolysis decreased with an increasing ultrasonication time. This may be because the chances of being attacked by the cavitation energy increased with an increasing molecular weight species and may be because smaller molecular weight species have shorter relaxation times and, thus, can alleviate the sonication stress easier. However, the degradation rate and rate constant of sonolysis increased with an increasing DD of the chitosan used. This may be because the flexibilitier molecules of higher DD chitosans are more susceptible to the shear force of elongation flow generated by the cavitation field or due to the bond energy difference of acetamido and β‐1,4‐glucoside linkage or hydrogen bonds. Breakage of the β‐1,4‐glucoside linkage will result in lower molecular weight and an increasing reaction rate and rate constant. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 90: 3526–3531, 2003     

分解炉扩径的技术改造

我厂3号回转窑(Φ4m×60m)生产线在1996年年底由SP窑(产量912t/d)改为NSP窑(产量1320t/d),预分解系统为四级旋风预热器带离线式分解炉