氨氧化反应器轴向返混数学模拟

对氨在铂网上的接触氧化反应,采用了返混流—外扩散控制模型与传统的活塞流—外扩散控制模型进行了对比,由数学模拟计算结果表明,传统模型与实际生产状况偏离颇大,而返混流—外扩散模型能较确切地反映目前我国常压和中压氨氧化反应过程。由此说明了薄层床的反应器不能忽略轴向返混的影响,同时可认为返混流—外扩散控制模型是氨氧化反应的可靠和合理的数学模型。     

填料塔内液相轴向返混研究

本文报导了应用非理想脉冲注入-两点检测技术,以0.1N NaCl溶液作示踪剂,用电导法测量示踪剂的停留时间分布曲线。采用优化加权矩量法估计模型参数,应用最小二乘多元线性回归得到计算Pe_d的关联式:彼克列数Pe_d与液相流速关系较大,与气相流速关系甚小。最适用的模型仍是以彼克列数(Pe=(UH)/D)为参数的扩散活塞流模型。     

流动反应器内返混研究

以多釜串联模型为主体,采用示踪法.对不同搅拌速率和不同流体流量下四联釜流动反应器内的返混状况进行了测定,建立了该系统的数学模型.结果表明,搅拌速率及流体流量影响系统返混程度大小,在实际的生产过程中,可以通过调节上述2个可控制的因素,对反应的过程进行控制和调节,使反应向着最有利的方向发展.     

苯乙炔选择性加氢滴流床反应器内的液相轴向返混特性

苯乙炔选择性加氢是从裂解汽油C₈馏分中回收苯乙烯的关键反应,本文采用滴流床反应器对该反应体系的液相轴向返混行为进行了研究。首先利用脉冲示踪法测得了不同操作条件下的液相停留时间分布密度;然后基于固定床轴向扩散模型,通过有限元正交配置法和Levenberg-Marquardt非线性最小二乘法,计算得到了Péclet数和液相平均停留时间;最后考察了主要操作条件对液相轴向返混的影响。研究结果表明,增大液体流量、气体流量、温度以及压力均可减小液相返混,而增大颗粒粒径会使液相返混加剧。     

气升式内环流反应器中的液相轴向返混

在５５Ｌ工作体积的气升式内环流反应器中，用羧甲基纤维素溶液模拟生物发酵液的粘性非牛顿流体行为，研究了表观气速及流体物性等参数对气升式内环流反应器中液相在上升段及下降段区域中轴向返混系数的影响，并与其他作用的实验结果进行了比较和分析。     

浮选柱中液相轴向返混的研究

An experimental study on the axial dispersion of liquid was carried out in a 0.382-m-ID flotation column packed with different structured packings or free of packings. The correlations of axial Peclet numbers with the liquid and gas superficial Reynolds numbers were developed for various packings. Among the packings tested, it is found that in the column packed with 250Y or 350Y packings the axial dispersion is the lowest. The addition of frother can decrease the axial dispersion. By the simulation analysis of the one-dimension dispersion model of packed flotation column, it is found that small axial dispersion, high collection rate constant and low axial liquid velocity can increase the collection zone recovery.     

气固环流反应器内颗粒返混特性

采用光纤测量与数据处理方法,在不同操作条件下,对一套大型组合流化床燃烧器环流段内固体颗粒的局部返混及截面返混特性进行了测定. 结果表明,以颗粒局部返混比Rmix,L表征的局部返混特性规律为在环隙区的径向分布较均匀、而在其他区域(导流筒区、底部区和颗粒分流区)呈中心区小边壁区大的不均匀分布形态. 在环流反应器的整个流动区域内,Rmix,L变化范围为0~0.9,颗粒截面返混比Rmix,T变化范围为0.1~0.6.     

热管式固定床鼓泡反应器返混试验研究

为了研究热管式固定床鼓泡反应器的返混问题,采用脉冲法,在一内径为50mm、高800mm,床内充以多孔填料,内插一根16mm×2mm不锈钢-水热管的固定床反应器中,用并流向上的水和氮气进行返混试验研究。利用轴向扩散模型计算反应器轴向Peclet准数,考察了气相流速、液相流速、多孔介质和热管对返混的影响。研究表明反应器中热管的存在加重了返混。     

厌氧氨氧化反应器研究进展

近几年,厌氧氨氧化(Anammox)工艺成为水处理领域的研究热点,因其具有绿色、高效的特点在高氨氮、低碳氮比污水处理方面极具发展前景。但厌氧氨氧化菌生长增殖缓慢且环境敏感度高,导致厌氧氨氧化工艺存在启动时间长、运行失稳等问题,从而制约了该工艺的工程化应用。反应器的选择对厌氧氨氧化工艺启动运行有重要影响,适合的反应器类型主要包括序批式、颗粒污泥、生物膜、膜生物、复合反应器等五大类。从这五类反应器的结构特点和脱氮效果等方面对已取得的成果进行论述,并指出厌氧氨氧化反应器的应用前景及有待解决的技术难题。     

三相外环流反应器的液相返混特性和气液传质特性

主要研究了气速与固相对三相外环流反应器液相返混特性和气液传质特性的影响规律,并用“组合模型”分析了反应器各局部区域的返混情况。实验结果表明:液相返混主要由循环返混所致,约占95%以上;固相的存在对液相返混特性和气液传质特性均有显著的影响。研究结果对开发这类反应器具有重要意义。     

三维上流式反应器床层流动和返混特性

采用内径为280 mm的上流式反应器,以空气模拟气相、甘油和水混合溶液模拟渣油。用3种不同粒径的氧化铝球形工业催化剂颗粒为填充颗粒,考察了不同模拟物系的颗粒粒径、颗粒密度、液相黏度、不同床层的高径比和不同操作条件对上流式反应器内床层压降及其波动、床层轴向返混的影响规律。得到模拟工业运行物系和操作条件的上流式反应器床层总压降关联式,相对误差在12%以内。床层总压降均随床层高径比、颗粒密度和液相黏度增加而增大,但随颗粒粒径的增大而减小,床层压降波动随表观气速增加而增大。填充颗粒粒径越小、颗粒密度越小、高径比越大,床层内轴向返混越严重;床层内压降和轴向返混均随表观气速的增加而增大。     

丙烯氨氧化工艺浅析和反应器设计

在阐述丙烯氨氧化反应机理的基础上,讨论了影响过程变化的内外诸因素,如催化剂的组成和结构、反应温度、压力等。介绍了用来描述丙烯氨氧化的K-L教学模型以及反应器设计和设计参效的取值经验。     

填料塔中液体轴向返混行为对精馏分离效率影响的理论解

合理地作了一些近似假设,得到能反映液相轴向返混行为的等板高度理论计算公式。精度分析表明,等板高度近似理论解误差很小。在推导理论解的过程中,提出返混影响精馏分离效率的准数———返混特征准数,表明液相轴向返混行为对精馏分离效率的影响随液相轴向返混系数的增加而增加,而随汽相总传质单元高度和液相轴向有效流速的增加而减小。文中还给出了等板高度加长因子随返混特征准数和相平衡常数变化的计算公式和曲线图     

充填式浮选柱二维返混特性的实验研究

以二维扩散模型为基础，采用点源脉冲示踪法对开式浮选柱和装有不同类型规整填料的充填式浮选柱内液相的轴向与径向返混进行了实验研究，得到了各种填料内轴向和径向彼克列准数与气相、液相表观雷诺数的关联式。通过比较发现，在所用填料中，装有250Y或350Y型填料的浮选柱不仅轴向返混最小，而且径向返混最大，最有利于提高回收率。另外，对起泡剂的影响进行了实验研究，发现起泡剂可以减小返混，但当起泡剂浓度大于一定值时反而会增大径向返混。     

厌氧氨氧化反应器的启动方法研究进展

厌氧氨氧化反应器的启动时间过长是制约厌氧氨氧化在工程实践中发展和应用的一个关键性因素,因此实现厌氧氨氧化反应器的快速启动对于该项技术的推广意义十分重大。分析比较了选取不同类型的反应器和接种不同类型的污泥对于厌氧氨氧化反应器启动时间及脱氮效果的影响,并对今后的研究方向提出了建议。     

“互联网+”连续流动反应器返混测定实验装置的建设和应用

“互联网+工程试验”是工科实践教学发展的新趋势。基于万维网远程监控和可编程序控制器(PLC)现场监控的方法,对连续流动反应器中的返混测定实验远程监控装置进行设计和建设,能够实现实验的智能化远程控制。此实验装置具有操作简单、安全和精度高的优点,已用于化学工程与工艺专业两届学生的实验教学,既解决了实验装置台套数不足和占地空间大的问题,又保证每位学生能独立进行实验操作,取得了良好的实验教学效果。     

UAF反应器启动厌氧氨氧化反应的试验研究

本试验以普通活性污泥为种泥,采用升流式厌氧生物滤床(UAF)反应器,在pH为7.5的室温条件下,以NH4Cl和NaNO2配制人工模拟废水,通过逐步提高NH4+-N与NO2--N的负荷对厌氧氨氧化菌进行培养与驯化,在反应器运行到148 d左右时NH4+-N与NO2--N去除率分别达到56%、62%,且在之后的运行过程中其去除率呈同步变化,NH4+-N与NO2--N同时去除。通过镜检发现在反应器下部形成了具有厌氧氨氧化活性的棕红色颗粒污泥,实现了厌氧氨氧化反应的快速启动。     

填料塔内流体轴向返混系数的确定

阐述了以示踪响应技术为基础确定填料塔内流体轴向返混系数的一种方法,首先对实验得到的示踪剂停留时间分布曲线采用等距法进行异常数据的剔除,再采用五点三次平滑公式进行滤波处理。然后用一维轴向扩散模型对曲线进行拟合,根据扩散模型在一定初始条件和边界条件下的解析解,采用时间域最小二乘法确定了轴向返混系数。结果表明,阐述的方法具有较高的精度。示踪停留时间曲线的实验测定值与其拟合值的均方差在0．034～0．096之间。