温度、压力对鼓泡流态化向湍动流态化流型转变的影响

湍动流态化是介于鼓泡流态化和快速流态化之间的一个流型.相比于鼓泡流态化,它具有气固接触效率高、操作稳定、产量高、放大性能好等优点,是工业流化床催化反应器理想的操作区域.以往对这一流型转变的研究多在常温常压下进行.由于实际工业反应器多在一定的操作温度和压力下进行,研究温度和压力的影响对工业反应器的设计和操作就变得十分重要.实验是在φ150mm热流化床(T=室温-450℃)和φ284mm加压流化床(P=1×10~5-7×10~5Pa)中进行的;空气为流化介质;颗粒为广布于Geldart分类图上A、B两区的8种颗粒(与流化床催化反应所使用的颗粒范围相一致).采集密相压力波动信号进行时间域和频率域的分析.由床层不均匀度指数的峰值处确定起始流型转变速度u_c和对应此处的床层最大平均压力波动幅度S_(max).将粗、细颗粒的S_(max)对温度标绘后发现.高温下不同物性颗粒的S_(max)间差距缩小,即颗粒物性的不同所引起的床层流体力学行为的差异在高温下趋于缩小.实验结果表明,温度变化时是通过改变气体的密度和粘度来影响流型转变过程的;而压力变化时主要是通过改变气体的密度来影响这一过程的.在恒定气速、变化压力时,观察到了流型转变压力P_c.本文绘出了S=f(u,p)的三维图象,直观地表示了流型转变速度u_c及流型转变压力P_c的     

催化精馏合成异丙苯过程催化剂装填结构研究

为考察不同催化剂装填结构对催化精馏合成异丙苯过程的影响 ,在热态反应器中进行苯烃化催化精馏合成异丙苯的研究。反应器直径为 3 0mm ,高 2 0 0 0mm ,所用催化剂为 β改性沸石分子筛。操作压力0 .7MPa ,温度 43 0— 480K ,苯质量空速 4— 6h- 1 ,苯烯摩尔比 1.1— 2 .2 ,回流比 9— 2 0。催化剂装填结构由不锈钢填料与催化剂颗粒组成 ,三种装填结构的空隙率分别为 85 .1% ,81.6%和 79.4%。结果表明 ,对于异丙苯合成体系 ,装填结构对催化精馏的总体效果起决定性影响。在催化剂装填总量不变的前提下 ,异丙苯的选择性与丙烯的转化率均随催化剂装填结构空隙率的提高而提高。在优化条件下 ,异丙苯的选择性达97% ,丙烯转化率接近 10 0 %。催化剂装填结构对异丙苯选择性的影响比对丙烯转化率的影响更显著     

大型下行式循环流化床反应器颗粒浓度分布研究

采用双光路光纤密度探头研究了内径418mm,高18米大型下行式循环流化床（其中下行床部分长度6．5m)反应器中的颗粒浓度分布，结果表明大直径下行床中颗粒浓度沿径向呈现中心均匀，近壁处存在高浓环形区的分布，这类似于小直径反应器中的结果，随着反应器直径的增加，颗粒浓度分布最大值的径向位置向边壁方向移动，即：当下行床放大时，中心颗粒浓度均匀分布区的面积占整个床层截面积的比例增大，在一种特殊设计的下行床边壁结构中测量了颗粒浓度沿径向的分布，实验结果说明边壁效应对下行床近壁区颗粒浓环的形成起到了重要作用，研究结果将有助于了解下行床反应的放大特性。     

循环流化床提升管气固湍流的计算流体力学模拟——k-ε-kp-εp-Θ5参数双流体模型

提出了用k-ε-kp-εp-Θ5参数的双流体模型来模拟循环流化床提升管中的气固湍流.模型用颗粒动力学理论描述颗粒与颗粒间的碰撞,用低Reynolds数湍流方程分别模拟气相和颗粒相的湍动,并且考虑了气固两相湍动的相互作用.模拟所得颗粒速度和浓度的径向分布与实验结果吻合良好.分析表明:在时间和空间域上,采用颗粒相湍动与颗粒间碰撞分离处理和颗粒相湍能及耗散方程的引入是合理的;颗粒相湍动与两相湍动相互作用的封闭条件是影响模拟结果的重要因素.     

双颗粒提升管中细颗粒的混合行为研究(Ⅱ)──弥散颗粒的轴径向混合行为

利用磷光颗粒示踪技术，使用点源示踪的方法在不同的径向位置测得反映颗粒径向扩散行为的停留时间分布曲线，并对弥散细颗粒的径向混合行为进行了分析．提出二维扩散模型描述所测量的停留时间分布曲线特征．实验发现弥散细颗粒的径向扩散Peclet数随粗颗粒加入量的增加而增加，随细颗粒浓度的增大而增大，而几乎不随气速变化．给出了一个与实验数据吻合较好并可适用于单颗粒提升管的关联式．     

内构件存在时提升管内流动及颗粒混合行为研究

he hydrodynamics and solids mixing behavior in a riser with blunt internals are studied. A uniform radial distribution for solids fraction and particle velocity achieves near the internals. The turbulent velocity of particles near the wall increases with the addition of the internals, with the lateral solids mixing enhanced significantly. Probability density distribution of particle velocity is bimodal in the riser with internals, which is similar to that in the conventional riser, indicating that no significant difference in the micro flow structure exists between the riser with internals and the conventional riser. At the same time, the axial solids mixing behavior changes insignificantly with the addition of internals. These results indicate that the micro flow structure in the riser is very stable, which changes insignificantly with the change of the bed structure.     

A new model for the surface tension of binary and ternary liquid mixtures based on Peng- Robinson equation of state

Based on the surface chemical potential and Peng-Robinson equation of state,a newmodel is proposed to predict and correlate the surface tensions of binary and ternary liquid mix-tures.Using this method,the surface tensions of 73 binary and 8 ternary systems are calculatedwith average relative deviations 1.35% and 3.52% respectively.The proposed model is simple, re-liable and accurate.     

我所理解的循环经济的工程科学基础

主持:您好!在前不久召开的全国循环经济工作会议上,您作为中国工程院院士,提出了循环经济的工程科学基础这一理论,从自然科学基础理论上阐述了循环经济的必需与必要.我们想请您就这一理论为我们的读者做一个通俗一些的介绍,让更多的人了解循环经济的科学基础.     

Hydrothermal formation of dispersive Mg（OH）2 particles in NaOH solution

The hydrothermal modification of Mg(OH)2 crystals in NaOH solution was investigated. The aggregated Mg(OH)2 particles with irregular shape are converted to regular Mg(OH)2 hexagonal plates after hydrothermal treatment. The prolongation of reaction time from 1-4 h or the increase of temperature from 140℃ to 200℃ can promote the formation of Mg(OH)2 plates with big particle size but small cluster size. The dispersion characteristics of the hydrothermal products are improved owing to the improvement of Mg(OH)2 crystalline degree and the in-crease of I（001)/I（101） ratio. The proper hydrothermal modification condition is as follows: solid content 0. 075 g/mL,NaOH concentration 5.0 mol/L, temperature 200℃ and time 4 h. Thermodynamic analysis indicates that the increase of MgOH^ concentration at elevated temperature or the increase of OH^- concentration in concentrated NaOH solution is favorable for the hydrothermal formation of Mg(OH)2 particles.     

二氧化硅表面修饰硅烷偶联剂APTS的过程和机制

二氧化硅表面经过硅烷偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)修饰后,在橡胶、塑料、催化剂、色谱柱、吸附剂、生物和医药等领域中具有独特的应用性能,大量文献结合特定应用体系研究二氧化硅表面修饰APTS的基本规律,以实现理想可控的修饰效果。总结这些分散性研究结果,有利于在新的基础上有效地促进研究的深入。在分析文献的基础上,系统地阐述了二氧化硅表面修饰APTS的反应机理、修饰工艺、反应动力学、修饰层稳定性和结构形貌等方面的研究进展,提出了目前研究还存在的问题和进一步的研究方向。