传质

摘要： 传热不影响吸收,而吸收减缓传热,所需填料量与吸收率相关。吸收率99.99%的一吸塔,填料高度1.63 m,2/3高度的填料完成了99.9%的吸收,吸收率从99.9%到99.99%则用了1/3高度的填料,气液温差随填料高度指数减小,于50%高度下归零。初始吸收的均匀性不影响传质,但对空间冷凝至关重要,分酸不均就会发生空间冷凝。避免空间冷凝的关键是提高下塔酸温。二吸塔所需填料比一吸塔多,相应吸收率下的填料高度都有增加,在1/4填料高度前完成传热。表面冷凝的反应热发生在气相,成为气液间传热,表面冷凝比吸收容易。空间冷凝时传热制衡传质,传热与传质相互协同,相变与颗粒同时产生,大部分相变热留在气相。表面能与粒径成反比,冷凝器出口的空间冷凝更难、初始粒径更小。

摘要： 细胞培养技术是生物医药产业的支柱,以实现微小体积内的高密度、高通量细胞培养为目的,系统地研究了常用于单层静态培养的T25方瓶置于翘板摇床上在不同操作条件下的流体力学特性和传质性能。结果表明,振荡可以显著提高方瓶的传质速率并降低混合时间,使高密度培养成为可能,但瓶盖上的空气滤膜在高转速时成为传质速率的限制因素;培养瓶对称轴与摇床旋转轴平行时,其相对位置对混合和传质无明显影响,但当二者成45°角时,相同转速下混合时间显著缩短;使用自定义函数实现了基于动态网格的CFD模拟,对不同转速下方瓶内剪切应力和能量耗散在时间与空间上分布进行了分析,为基于T25培养瓶开发一次性高通量微型反应器提供了数据支持和理论基础。

摘要： 均温板作为一种新型的两相流散热技术,具有导热性高、均温性好、热流方向可逆等优点,克服了传统热管接触面积小、热阻大、热流密度不均匀等问题,已经成为解决未来电子工业中高热流密度电子器件散热有效途径之一。本文总结了3种吸液芯种类:微槽道型、烧结粉末型、烧结丝网型,阐述每种毛细芯的制备方法,并比较它们的优缺点;简述了当前国内外对均温板传热传质理论的最新研究进展,学者们利用输运模型沸腾理论捕捉气液界面,确定临界热通量,分析工质在均温板内的流动和传热的规律。本文剖析了影响均温板性能的各个因素,包括流体选择、充液率、热源输入功率大小和分布位置、工作角度等。最后从背景环境角度对均温板的应用方向进行了分析和展望。

摘要： 基于有无回流的EGSB反应器中厌氧氨氧化颗粒污泥的内外部结构和微生物群落差异,从传质、活性和稳定性等角度分析了出水回流对颗粒污泥结构和功能的影响.研究表明,增加回流提供更好的水流条件使得底物能更好的与颗粒污泥接触,反应器在氮负荷率为(3.48±0.32)kg N/(m^(3)·d)的条件下亚硝氮和氨氮的去除率从60%和65%左右分别提高到95%以上,比厌氧氨氧化活性增加31.54%.随着回流带来的产气量和颗粒活性的增加,颗粒中气泡的内压因孔隙体积的限制而增大,部分颗粒微观结构发生改变,颗粒的孔隙率也从41.3%提高至59.4%.此外出水回流产生的较高剪切力和较好的传质效应也大大增加了颗粒的稳定性.回流使得接种颗粒污泥中Candidatus-Jettenia属得到了富集,其他能维持颗粒稳定性的功能细菌也能够得到更好的生存,使颗粒在保持内部多孔结构以及高效脱氮的条件下(如Simplicispira),有着更好的稳定性(如Rheinheimera),有利于颗粒污泥在实际工程应用中稳定运行.

摘要： 为降低电渣钢锭中的总w_(O),建立了预测界面传质速率的同步反应热-动力学模型,对电渣重熔过程的氧传递行为与电磁-流动-传热-传质进行耦合分析,并提出钢液中w_(O)的控制方法.结果表明,随重熔过程的进行,熔渣中w_(FeO)和钢液中w_(O)均升高,呈现重熔前期“脱氧”、后期“增氧”的现象,渣池-电极端部和渣池-金属熔滴界面是w_(O)升高的主要位置.当电流为1200~1800 A时,熔炼相同长度电极时的钢液中w_(O)从82.4×10^(-6)降低到70.6×10^(-6);采用惰性气体保护,使钢液中w_(O)从78.7×10^(-6)降低到15.3×10^(-6);使用70%CaF_(2)+30%Al_(2)O_(3)渣系控制钢液中w_(O)的效果最佳,低w_(Al_(2)O_(3))的渣系有利于降低钢液中w_(O).

摘要： 为进一步揭示外掠管束间蒸发冷却传热传质及压降特性,综合考虑了管束壁面水膜的形成及湿空气-喷淋水间传质过程,采用DPM(Discrete phase model)与水膜耦合的欧拉-拉格朗日方法,建立了外掠管束间空气-水蒸发冷却传热传质及压降特性分析模型。首先,采用文献实验数据验证了模型的可靠性,其误差在1%范围内;然后,采用模拟方法,研究了外掠管束间传热传质及压降沿竖直高度方向的变化特征。结果表明:由于湿空气焓差和饱和空气焓差的变化,导致传质系数沿盘管高度方向发生波动,但总体呈降低趋势;在同一工况下,湿空气焓差对传质系数的影响较大,传质系数的波动主要是湿空气焓变化造成的;外掠交错管束间喷淋水膜温度并非保持恒定不变,而是随盘管高度的降低而降低,即沿下落方向液膜温度逐渐降低;交错管束底部区域喷淋水蒸发量最大,沿盘管高度方向,喷淋水蒸发量降低;喷淋水发过程主要发生在管束表面及管束尾流区,通过在管束间增加挡板或者减小管间距,可以强化管束表面及尾流区流场扰流作用,增强喷淋水的蒸发冷却作用;交错管束间传热系数在换热盘管中间稳定区域变化较小,其受进气温度、喷淋水温度及相对湿度的影响较小;交错管束间压力损失沿盘管高度变化较小,在换热盘管空气进口过渡区压力损失最大。上述研究成果,为外掠交错管束间空气-水蒸发冷却传热传质及压降性能设计提供理论依据。

摘要： 由于传质传热效果优异、反应选择性好、安全稳定等优势,微反应器已经被广泛应用于学术研究和工业应用的众多方面。研究归纳总结近几年微反应器的设计与应用,首先介绍微反应器的制作材料及其加工工艺,其次总结微反应器通道设计强化传质和传热的常用方法,然后介绍微反应器的最新应用进展,包括合成有机化合物/聚合物、纳米颗粒、能源物质以及生物医药等,最后对微反应器的设计和应用进行总结和展望。为微反应器的选材、加工制造、优化设计以及应用等方面提供有效指导。

摘要： 针对废水生物处理中导流筒直径、表观气速、液位高度、黏度和表面张力对气升式反应器内流场和氧传质系数的影响进行研究,并利用气水冷模实验对气升式反应器进行简化分析。随着导流筒直径的增加,气含率、液速和氧传质系数都增大,最佳导流筒直径为120 mm。表观气速存在一个临界值,低于临界值,气含率、下降段液速和体积氧传质系数等特征参数随气速增加迅速增大;高于临界值特征参数增加变缓,最佳表观气速为3.0×10^(-3)m/s。随着液位高度的增加,气含率和体积氧传质系数减小,下降段液速增大,最佳液位高度为900 mm。液体黏度增大会使反应器内气含率和体积氧传质系数降低,表面张力的减小会使得反应器内气含率和体积氧传质系数增大。

摘要： N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)是一种很有前途的吸收剂,具有较快的反应速率和较高的CO_(2)捕集能力。在本研究中,DMEA作为一种新型吸收剂被应用于中空纤维膜接触器,用于从CO_(2)/CH_(4)气体混合物中分离CO_(2)。通过建立二维稳态数学模型,模拟了MEA、DEA、MDEA和DMEA四种吸收剂在不同操作条件下对CO_(2)吸收性能的影响。结果表明,脱碳性能大小为MEA>DMEA>DEA>MDEA;气相参数对脱碳率的影响比液相参数更显著;提高气体流速和CO_(2)浓度,脱碳率均会下降;提高液速和吸收剂浓度,脱碳率均增大,适当提高吸收剂流速和吸收剂浓度可以提高CO_(2)去除效率。此外,CO_(2)吸收通量将随着气体速度的增加而增加,随着液相中CO_(2)负荷的增加而减少。最后,通过两种影响因素共同作用确定了膜接触器分离酸性气体的最佳操作条件。因此,膜吸收法在天然气脱碳方面有良好的潜力。

摘要： 随着我国开始实施工业污染排放要求,石化污水处理厂将会对处理技术进行全方位的升级,其处理工艺很多都是以臭氧催化氧化为核心的生化系统,为了使得排放达到标准,需要对二级出水进行深度的处理。当前这种装置已经超过两年的运行时间,在这之中,出现了一些设计该技术没有考虑到的问题,从而使得臭氧利用率一直在不断的降低,而每年还在不断的增长治理成本。与实际工程结合一起,来系统的分析催化剂、臭氧传质、絮体以及胶体大分子有机物等方面的问题,与此同时,在处理二级出水中对采用臭氧催化氧化技术的发展进行展望。

摘要： 实验采用电石渣做为脱硫剂,对气液双流程液幕式脱硫塔的脱硫性能以及传质特性进行了相关的实验研究.通过实验测试,提出了烟气流量、浆液循环量、液气比值等主要影响参数对液幕式脱硫塔的脱硫性能的影响.同时本研究提出了一个相关气液双流程脱硫塔的传质模型,其形式如:Sh=16 22Re0.863 Rw1-1.64和Sh=27.126Reg-0.77(L/G)-1.64.基于气液传质模型,双流塔内浆液与烟气间复杂的气液传质过程可以通过烟气雷诺数,浆液雷诺数以及液气比描述的经验关系式进行定量计算.这些参数的影响规律为研究液幕式湿法烟气脱硫系统中二氧化硫的反应特性及实际工程的应用提供了重要的指导数据.实验发现,浆液循环量增加时,总的脱硫效率相应会提高,液气比增加时,总的脱硫效率也相应会提高.而烟气流量增加时,相应的脱硫教率却随之降低.通过实验研究发现:当液气比大于20L/m2时,脱硫率可达90%以上;然而pH值对传质的影响作用很小.

摘要： 滤压式电解槽是最重要的电化学反应器之一，它具有许多优点： (1)组件可靠性强，结构简单，易规模化; (2)电位分布均匀; (3)可单极式和复极式联接，可安装某些立体电极、湍流促进器： (4)容易操作、维护费用低，气体容易排出，温度和流动容易控制; (5)应用范围广，用于许多不同的工艺过程。关于其特性研究不仅具有重要的实际意义，而且也具有十分重要的科学意义。本文研究了几何结构对滤压式电解槽传质性能以及电解槽内部的流动力学特征。利用极限电流法对具有不同形状电极的滤压式电解槽传质系数进行测定,结果表明:网状电极的传质系数明显高于平板电极,网状电极具有湍流促进器的作用,可以提高电解槽内部传质性能。通过停留时间分布的测定研究了进出口位置对电解槽传质的影响:流速较低时,不同进出口停留时间分布曲线出现的拖尾现象说明在电解槽中存在滞留区:随着流速的增加,滞留区不断减小直至消失.应用轴向扩散模型描述电解槽内流体的流动特性,提出了滤压式电解槽的共轭模型,模计算结果与RTD实验数据非常吻合。并应用计算流体力学技术对反应器进行了流场模拟。

摘要： 利用多种含水饱和度测试手段以及密闭取心资料,证实致密砂岩气藏局部区域初始含水饱和度低于束缚水饱和度,即存在局部超低含水饱和度现象.这一方面创造了可观的原地储量且增加了气相渗透率,另一方面,由于微孔中部分气体吸附,增加了致密砂岩气藏开发复杂性.通过应力敏感性和温度敏感性实验,并考虑含水饱和度因素,探讨了原地条件下储层物性及传质方式.实验结果表明,原地应力条件下致密基块干岩样渗透率约为3 MPa下的1/20～1/10,孔隙度校正到原地条件降低6﹪～10﹪;30 MPa下含水饱和度为30﹪时基块渗透率为干岩样3 MPa下的1/10～1/100;而对裂缝,因多采用人工造缝岩样,裂缝无充填物,在有效应力作用下,渗透率变化幅度更大.研究表明,致密基块中气体传质方式包括解吸、扩散、渗流,增加了致密砂岩气的开发难度和复杂性.致密砂岩气藏开发需要加强天然裂缝展布规律以及裂缝与基块孔喉连通性研究,宏观措施与微观机理相结合,以便提高气体传质效率,达到经济高效开发的目的.

摘要： 已有的研究表明致密储层容易受到应力敏感损害，渗透率大幅降低且不可逆，必然对致密砂岩气体高效产出造成影响。本文选取四川盆地、鄂尔多斯盆地典型致密砂岩样品，通过高精度比表面分析仪测量岩样的微孔径、进行单面进汞测试以及常规四面进汞测试等研究致密砂岩微观孔隙结构。实验研究了在有效应力条件下，不同压差、不同含水饱和度以及有效应力作用时间等岩样中气体传质行为，结果表明，随着有效应力的增加，致密储层孔喉随之变小，气体在致密基块中传质效率降低，进而造成基块向天然裂缝、人工裂缝等供气不足，影响致密气产出。建议致密砂岩气藏在生产过程中确定合理的生产压差，防止由于有效应力增加而改变致密储层微观孔隙结构，影响气体的高效产出。

摘要： 为研究微波强化天然植物材料有效成分浸出机理,以药材当归为研究对象,采用传统回流和微波辅助提取两种工艺,考察浸出物分子量分布和形貌等聚集态特征,通过对比实验分析当归水提取液聚集态特征对传质的影响。结果表明：与传统回流相比,微波辅助提取条件下,较小分子量浸出物占总浸出物质量的百分数增加约24％,提取物相对分子量分布范围变窄；浸出物颗粒呈不规则岛屿状聚集体,高度在7.668～24.219nm之间,为传统回流所得浸出物颗粒高度1/2.结论：当归有效成分的提取过程中,与传统回流工艺相比,微波对高分子化合物起到分散的作用,改变浸出物聚集态特征,扩散系数增大,促进有效成分的浸出.

摘要： 本文通过分析生物吸附剂与无机吸附剂处理重金属离子的特点,将两者复合装填固定床吸附塔,为促进传质、吸附外加一直流微电场强化该处理过程.含重金属离子废水在吸附塔内的运动涉及对流、弥散等过程,外电场通过电迁移作用为离子穿过吸附剂表面液膜提供一推动力,以达到促进传质、吸附的目的.在一定假设条件的基础上,分析了电场强化重金属离子在生物复合吸附内的传质吸附过程,分别得到了吸附平衡和非平衡条件下描述该过程的理论模型方程.

摘要： 亚硫酸盐氧化是湿法烟气脱硫的重要反应过程,本文建立了该反应过程的物理模型,包括氧的相间传质扩散、本征化学反应和亚硫酸根扩散这三个步骤,宏观反应速率由其中最慢的一个来决定,反应分为不同的控制阶段.在双膜理论和质量守恒理论的基础上,建立了稳态单气泡吸收过程的数学模型.在动力学控制阶段,反应速率与气泡的半径成0阶关系;在扩散控制阶段,反应速率与气泡的半径成-1阶关系.通过单气泡反应装置进行实验验证,实验结果与模型求解结果一致.

摘要： 实验采用机油-水模拟渣-金属。通过苯甲酸在机油-水间的萃取模拟转炉提钒渣-金属间的传质过程。研究了顶吹、复吹、不同油量及不同的底抢布置等条件下渣-金属间的传质现象。实验证明,复吹工艺的质量传输系数K。为常数,对于顶吹,由于液滴在熔池内有轻微聚合现象,造成不守常。

摘要： 采用喷淋式吸收塔的湿法脱硫技术是目前燃煤电站使用最广的脱硫工艺。在吸收塔内，喷淋的液滴在上升的烟气中逆向下落并吸收二氧化硫。本文基于fluent软件，结合气液界面传质理论书写UDF，建立了二维脱硫塔内部流动和化学反应模型，数值模拟了某简易脱硫塔内部的流体流动和化学反应过程。并针对三种不同液滴粒径和不同入口空气流速对脱硫效率的影响进行了对比。本模型对工程应用具有指导意义，也为进一步研究喷淋式吸收塔具有重要的意义。

摘要： 本文对一种质子交换膜燃料电池进行了全电池的三维数值模拟.计算采用单相等温模型整场离散、整场求解,同时用已知电流通过Bulter-Volmer方程修正过电位获得电池电压的方法模拟电化学过程。计算得到了局部电流密度分布,最后初步分析和比较了单电池模型与典型单元模型的差异。本文的工作将有助于对质子交换膜燃料电池的流动、传质与电化学过程进行进一步的数值研究。

摘要： 本发明涉及一种用于物料交换塔(27)的横流基板，在物料交换塔(27)中气体与液体逆流引导，其中横流基板(1)具有用于气体的通孔(3)和至少两个降液管(5)，其中降液管(5)延伸超出横流基板(1)的上侧，并在每个降液管(5)的下方设置有收集槽(13)。降液管(5)伸入收集槽(13)中，收集槽(13)的最小水平横截面面积比降液管(5)在出口处的水平横截面面积大1.2至4倍，并且收集槽(13)具有带有溢流装置(19)的圆周壁(15)。本发明还涉及包括所述横流基板的物料交换塔，以及所述物料交换塔的用途。

摘要： 本发明的目的在于利用气泡分形理论，使得大、小气泡以一定比例共存于反应器中，从而提供一种强化碳化反应传质速率的气液传质设备，其主体部分为反应容器，所述反应容器底部设置有NaAlO2溶液通道和CO2溶气水通道，所述NaAlO2溶液通道伸入反应容器内的端部设置有NaAlO2溶液喷嘴，所述CO2溶气水通道的出口处设置有丝网装置，所述丝网装置遮盖所述CO2溶气水通道出口的一部分，所述CO2溶气水通道的出口处设置有气体再分布装置，所述气体再分布装置通过立柱进行固定。

摘要： 本发明公开了一种立体传质塔板用帽罩、低压降喷射塔板及其气液传质方法，所述帽罩包括喷射罩和固定盖合于所述喷射罩顶部的盖板，其中：所述盖板沿喷射罩的喷射板侧向下进行弧度折弯形成盖板外沿，所述盖板外沿的边缘向上弧度弯折形成外翻边；所述喷射板的顶部为向外圆滑过渡的翻边结构；所述喷射罩的底部设有供液体进入喷射罩的底隙，所述盖板外沿和所述喷射板的顶部的翻边结构之间形成喷射通道；所述喷射板上设有多个喷射分离孔；所述喷射分离孔为向外突出的喷嘴结构，所述喷嘴结构的外侧翻边为过渡圆弧结构，可大大降低板压降。

摘要： 一种在传质塔的内部区域中使用的蒸气分配器，用于当蒸气流通过传质塔外壳中的径向入口径向地引入内部区域时接收和再分配蒸气流。蒸气分配器包括布置成下降的阵列的多个多边的细长偏转器和成对撑杆，该成对撑杆纵向延伸穿过细长偏转器的阵列并将这些偏转器保持为彼此间隔开且并排的关系。每个细长偏转器都具有面朝径向入口的偏转表面，从而重定向并再分配径向引入的蒸气流。每个撑杆都包括支柱，该支柱也可以重定向并再分配蒸气流。

摘要： 本发明的目的在于利用气泡分形理论，使得大、小气泡以一定比例共存于反应器中，从而提供一种强化碳化反应传质速率的气液传质设备，其主体部分为反应容器，所述反应容器底部设置有NaAlO2溶液通道和CO2溶气水通道，所述NaAlO2溶液通道伸入反应容器内的端部设置有NaAlO2溶液喷嘴，所述CO2溶气水通道的出口处设置有丝网装置，所述丝网装置遮盖所述CO2溶气水通道出口的一部分，所述CO2溶气水通道的出口处设置有气体再分布装置，所述气体再分布装置通过立柱进行固定。

摘要： 本发明提供一种强化传热传质管插件及传热传质管道，所述插件为一管状体，所述管状体的管壁由多个交替设置的近壁导流部和中心导流部构成，所述近壁导流部为一沿着管状体轴向设置的外凸结构，所述中心导流部为一沿着管状体轴向设置的内凹结构；所述近壁导流部和中心导流部上均匀设置有扰流孔，所述扰流孔上均设置有伸入或者伸出所述管状体的管壁的扰流板。本发明通过在所述近壁导流部和中心导流部均设置扰流孔以及扰流板，近壁导流部将所述传热传质管近壁处的流体导向中心处，中心导流部将将所述传热传质管中心的流体导向近壁处，发生径向扰流，打破传热传质管内的层流状态，提高传热传质系数。

摘要： 本实用新型提供一种强化传热传质管插件及传热传质管道，所述插件为一管状体，所述管状体的管壁由多个交替设置的近壁导流部和中心导流部构成，所述近壁导流部为一沿着管状体轴向设置的外凸结构，所述中心导流部为一沿着管状体轴向设置的内凹结构；所述近壁导流部和中心导流部上均匀设置有扰流孔，所述扰流孔上均设置有伸入或者伸出所述管状体的管壁的扰流板。本实用新型通过在所述近壁导流部和中心导流部均设置扰流孔以及扰流板，近壁导流部将所述传热传质管近壁处的流体导向中心处，中心导流部将将所述传热传质管中心的流体导向近壁处，发生径向扰流，打破传热传质管内的层流状态，提高传热传质系数。

摘要： 一种测量蒸发传质过程流动与传质特性的测试装置，属于蒸发测量测试技术领域，由装置外壳，设置在装置外壳内部的激光光源、反射镜、扩束镜、分光镜、旋转载物台和高速CCD组成；通过本实用新型可实现耦合基于示踪粒子法及激光干涉法的可视化观测，可同步观测蒸发过程中视场内的液体工质的流动特性及表面传质特性，为研究液体表面传质过程与内部流动过程的相互影响提供了可行方法和装置。

摘要： 一种新型立体传质塔板，包括与塔体连接的塔底板，塔底板上均匀设置数个帽罩，所述帽罩包括帽顶和与帽顶依次连接的第一帽裙和第二帽裙；第一帽裙为圆形筒状结构，且第一帽裙的直径小于帽顶的直径，第二帽裙为大口朝下的锥形筒结构，第二帽裙的上部直径与第一帽裙的直径相等；第一帽裙和第二帽裙侧壁开设裙孔喷射孔，塔底板上、位于第二帽裙下方的区域开设有塔底孔。该立体传质塔板带有的多孔喷射使得气液接触更加均匀，使得传质效果增强，适用于各种传质、传热板式塔。

摘要： 本实用新型公开了一种减少传质或扩散控制或完全无传质或扩散控制的储能设备，包括隔膜，隔膜的两侧分别设有电极，电极为多孔电极，且电极内的孔间距部分或完全满足：L≤kδ；其中，L为电极内的孔间距；k为系数，且k≥1；δ为扩散控制层厚度。本实用新型减少传质或扩散控制或完全无传质或扩散控制的储能设备，通过将电极设置为多孔电极，并控制多孔电极内的孔间距，从而使反应分子或离子等在多孔电极内不受传质速率的控制或大大改善传质速率的控制，提高储能设备的比功率以及极大地提高多孔电极的利用率。