万吨级低温多效蒸发海水淡化能量及经济性能模拟分析

通过VC++编制了海水淡化的模拟工艺程序,模拟分析了蒸发器总效数、首效蒸发器温度、末效蒸发器温度、浓缩比等因素对低温多效蒸发海水淡化工艺的能耗和技术经济的影响,为海水淡化系统的设计和运行提供了参考依据.     

表面自由能差对乙醇-水混合蒸气冷凝传热特征的影响

实验研究了常压下不同浓度的乙醇-水混合蒸气的冷凝传热过程.发现在不同的乙醇含量和过冷度条件下,冷凝形态呈现膜状、过渡态和滴状的变化.相应传热系数也发生变化.基于该冷凝过程实质为薄液膜表面上的冷凝过程,以及蒸气冷凝传热系数随表面自由能差渐进变化的机理,首先确定了其表面自由能差为液-液表面自由能差,并以此解释了乙醇-水混合蒸气冷凝过程传热特性的变化规律.研究表明,随着冷凝液与薄液膜二者的表面自由能差的增大,冷凝传热系数逐渐增大,并且冷凝形态发生变化,当表面自由能差小于(14±1)mJ·m-2时为膜状冷凝,大于(21±1)mJ·m-2时为滴状冷凝,介于二者之间时为过渡状态.     

化工热力学双语教学模式改革与实践

基于作者多年化工热力学双语教学体会,对理工科高等教育课程引入双语教学的必要性、教师培养与选聘、因材施教的教学模式、学生双语教学适应性培养、教学内容的研究与协调及统学统考的教学管理等方面进行了分析与论述。     

低温多效蒸发海水淡化系统性能的实验研究

针对大型海水淡化工程设计关键技术,依托1 t·d-1低温多效蒸发海水淡化实验平台,考察了装置运行性能的稳定性,系统地研究了不同海水进料量及首效蒸汽温度对造水比、浓缩比和产品水质等关键参数的影响。结果表明:在实验条件范围内,随着首效蒸汽温度提高,海水的浓缩比先减小后增加,而首效温度对造水比的影响较小;在一定首效温度下,浓缩比随着海水进料量的增大而减小,而造水比随海水进料量的增大而增大。在实验范围内,产品水的固体总溶解浓度均低于5 ppm。小型海水淡化平台关键技术的实验研究为低温多效海水淡化系统在扩大化中的设计优化提供了参考和借鉴。     

舞动的液滴:界面现象与过程调控

液滴动态行为的调控在包括微化工、相变传热、喷雾冷却、农药喷洒、微流控芯片等领域都具有广泛的应用。液滴润湿过程包含着复杂的固液界面现象,借助界面效应对液滴动态行为进行调控是液滴调控领域的热点方向。将围绕多尺度润湿、界面结构驱动的液滴动态行为等过程中的若干科学问题进行综述。首先介绍了多尺度表面润湿基本理论,讨论了核化过程、液滴多尺度润湿、液滴弹跳和液滴多向迁移过程及液滴撞击固体表面过程中的固液界面作用机理,并展现了液滴动态调控在相变传热、喷墨打印、农药喷洒和微流控等工业过程的调控作用、应用以及主要发展趋势和方向。     

醋酸装置T204塔废水回收醋酸工艺研究

胀一蒸馏和萃取－反萃取工艺，回收大庆石油化工总厂醋酸装置Ｔ－２０４塔废中的醋酸，选择了适宜的萃取剂体系。所选的萃取剂具有对醛酸分配数高、水中溶解度小、溶剂损失小等优点。萃取－蒸馏工艺的醛酸萃取率达到９３％，回收率达９０％，醋酸纯度达到９０％以上。     

冷凝液运动行为强化含有不凝气的蒸汽冷凝过程研究

基于场协同机制,对强化含有不凝气体的蒸汽冷凝过程的速度场与浓度梯度场协同作用进行了理论分析,提出利用冷凝液动态行为所产生的气液界面效应来强化混合蒸汽冷凝传热特性新思路.为进一步验证界面效应对气相传质扩散过程的影响,在不凝气摩尔含量为10%以内的混合蒸汽层流流动条件下,对冷凝液沿冷凝表面流动的常规膜状冷凝和冷凝液以液滴滴落方式定向脱离表面的两种排液方式下的膜状冷凝、冷凝液脉动的锯齿形滴膜共存冷凝和完全滴状冷凝四种模式下的冷凝传热特性进行了对比实验,比较分析了冷凝液运动行为影响传热特性的实质.实验结果表明,在不需要增加能耗的情况下,利用重力作用下冷凝液的运动行为产生的剪切作用和附加速度场,对气相边界层内的扩散传质过程能够产生协同作用,可以达到传热传质的无源强化效果.     

涂层表面上湿热空气对流冷凝传热的实验研究

采用加湿热空气模拟燃气锅炉的尾部烟气,通过热管换热器进行对流冷凝传热实验研究;并利用十八烷基硫醇形成的分子自组装膜对热管表面进行改性,从而强化冷凝传热.实验在较大的加湿热空气温度(70～120℃)和水蒸气体积分数(0%～20%)范围内进行,主要研究了对流冷凝传热的影响因素和分子自组装膜的强化效果.实验结果表明:水蒸气体积分数、加湿热空气的质量流量和入口温度是影响对流冷凝传热的主要因素,拥有分子自组装膜的改性表面对冷凝传热有极好的强化作用.     

矩形截面弯曲型微通道气液两相Taylor流压降的研究

主要测定了低分压CO_2(混合气相组成为5%CO_2和95%N_2,简写为CO_2/N_2)在矩形截面多弯头微通道中气-液两相Taylor流的流动压降。通过对比六个气液相体系,发现液相的物理性质对气液两相Taylor流压降的影响显著不同。表面张力变化组(CO_2/N_2-水、CO_2/N_2-2%正丙醇水溶液和CO_2/N_2-5%正丙醇水溶液)的气液两相Taylor流压降随液相流速的增大呈现线性增长趋势;黏度变化组(CO_2/N_2-甲醇、CO_2/N_2-乙醇和CO_2/N_2-正丙醇)的气液两相Taylor流压降随着jL2/3变化而呈现规律性增大。重点考虑了弯曲通道二次流和液弹内循环的贡献,同时分析考虑了气泡的形状及其运动、通道特征参数和液相的物理性质,提出了新的气液两相Taylor流压降的表观摩擦系数模型,在±20%误差范围内获得了良好的预测效果。     

海水淡化浓盐水排放对环境的影响与零排放技术研究进展

回顾了目前常用的海水淡化技术及其应用现状,重点综述了海水淡化浓盐水排放对海洋环境的影响,分析了排放盐水的组分、盐度、热污染、腐蚀产物、化学清洗剂等对海洋环境和海洋生物的潜在影响,提出了相应的解决措施与解决方法,说明浓盐水零排放技术是解决环境问题的有效途径。