多级连续闪蒸结晶过程的模拟与分析

文中基于物料衡算方程、热量衡算方程、粒数衡算方程、溶解度方程和结晶动力学方程建立了多级连续闪蒸结晶器的数学模型。对于模型中非线性方程组的求解,提出了以结晶内浓度为迭代变量的新迭代算法,该算法初值易确定并具有良好的稳健性和收敛速度,计算结果与文献报道值符合良好。在此基础上以一个KNO₃三级连续闪蒸结晶过程为例考察了首级结晶器的温度和停留时间以及进料浓度对结晶产品粒度分布的影响。     

间苯二甲酸在水及醋酸-水溶液中的结晶热力学

利用激光检测装置,测定了间苯二甲酸在水及不同质量分数的醋酸-水溶液中的溶解度和结晶介稳区宽度,并对4个体系的溶解度数据采用λh方程进行了关联,计算值与实验值的绝对平均偏差分别为5.78%,2.02%,3.74%和1.56%,进而求得了溶液的结晶焓.实验结果表明,间苯二甲酸在所考察的体系中的溶解度均随温度的升高而增大,在醋酸-水溶液中的溶解度随醋酸浓度的增加而增大,而介稳区宽度均随温度的增加而变窄,在醋酸-水溶液中介稳区宽度较在水中的窄.各体系的混合热均随温度和溶质浓度的增加而增大.     

离心泵的流量调节与节能控制

利用自行开发的离心泵性能测定平台,考察了IHG32-125型离心泵的出口阀调节、单泵及双泵变速调节、定速泵与变速泵组合操作等不同方式的调节特性及能耗损失,并进行了对比研究。实验发现,对于单泵,当输送量由5.8m³/h降至4.7m³/h时,变速调节能耗仅为阀门调节能耗的62%;对于双泵,当输送量由10m³/h降至7m³/h时,双泵变速调节能耗为阀门调节能耗的46%,为定速泵与变速泵组合操作调节能耗的61%。因此利用变频技术而实现的变速流量调节的方式节能效果最为显著,且经济可行。     

用直接接触式膜蒸馏浓缩中药提取液

对直接接触式膜蒸馏浓缩中药提取液进行了研究,分析了浓缩过程跨膜通量下降的原因,并考察了药液温度和流速对跨膜通量的影响。结果表明:由提取液中固体颗粒等污染物造成的膜污染以及膜表面处水蒸汽压下降是浓缩过程跨膜通量下降的主要原因。在浓缩倍数较低(1.0～4.0)的范围内,通量下降主要是由膜污染造成的;在浓缩倍数较高（4.0～16.0）的范围内,膜表面处水蒸汽下降也显示其影响。药液温度从46℃升高到60℃,通量从13.88kg/(m²·h)升高到30.82kg/(m²·h)。药液流速从0.074m/s升高到0.130m/s,通量从24.14kg/(m²·h)升高到31.22kg/(m²·h)。     

一种测定膜蒸馏过程传热系数的新方法

提出了一种测定膜蒸馏过程传热系数的新方法,即考察NaCl和KCl水溶液膜蒸馏浓缩过程中的通量变化,利用膜表面结晶导致通量急剧下降这一现象间接确定料液侧膜表面的温度,从而由模型方程计算传热系数。通过不同流速下的膜蒸馏实验结果,拟合出了传热系数关联式,其中雷诺准数指数为0.8,与Dittus-Boelter公式一致;在此基础上求出膜蒸馏系数,其平均值5.5×10^-7kg/(m²·s·Pa),与文献报道接近;以实验确定的模型参数预测纯水膜蒸馏通量,实验值与预测值吻合较好。这些都说明了本文提出方法的有效性。     

应用改进的正规溶液模型关联氨基酸在水中的溶解度

基于Flory-Huggins修正的正规溶液模型(SHFH模型)被改进用于计算氨基酸在水中的溶解度。改进后的模型将氨基酸的分子内聚能和液态摩尔体积作为可调参数,并进一步分别处理为温度的线性函数和溶剂密度的函数。对21个体系257个氨基酸溶解度数据进行了关联,总体绝对平均偏差为1.15%。计算结果表明该溶液模型形式简单, 参数容易获得,计算精度高,有望扩展到更多体系的固液平衡计算。