基于新型微界面能量靶向传递的印染废水处理研究

通过电磁感应实现一种有机废水非均相反应的新型热传递方式,这种方式下,能量靶向作用于固相材料微界面,使固液反应界面温度远大于液相,强化有机污染物的降解过程且降低能耗.并以海绵铁处理偶氮染料直接紫废水为例,考察这种热传导下的处理性能及与感应热量相关的影响因素.通过热量衡算,表征固定床反应器中海绵铁的能量传递并推导出其计算公式;对比研究发现,新型热传导方式下的海绵铁固定床与普通海绵铁固定床相比,具有更好的处理性能,其界面高温的微反应结构更倾向于促进染料降解.感应热与粒径呈负相关,而填充小粒径海绵铁的固定床具有较好的出水效果.反应滤速是其重要参数条件,可通过延长接触时间、提高相界面温度影响出水效果.反应体系表观温度的升高有利于脱色反应的进行.     

富里衰分析法计算固定床吸附柱的轴向返混系数

在柠蒙酸吸附分离柱的放大过程中，分离柱放大后的轴向返混系数是了解其放大效应的重要参数之一。本文以０，１６％ＫＣｌ溶液为示踪剂，用扰动－应答技术测取基模参数，并以富里衰分析法拟合。     

温度对生物质热解过程中传热特性的影响

基于欧拉-拉格朗日方法,考虑热解过程中挥发分的析出和颗粒体积的变化,以上海市常见的绿化树种香樟树的树枝为实验材料,对固定床中生物质颗粒热解过程中温度对传热特性的影响进行了详细研究,利用开源软件OpenFOAM获得了反应器内不同热解阶段不同温度范围内颗粒数的分布,给出了不同温度下的有效传热系数及不同传热方式所占的比例.结果 表明:热解温度越高,有效传热系数降低,固体颗粒的平均比热容也逐渐降低;同时热解温度越高,辐射的换热量占比越大,而对流提供的热量占比则不断下降.     

煤催化气化中非均相反应动力学的研究

以神木煤焦为研究对象,在小型加压固定床上考察了不同气化剂(水蒸气、二氧化碳、氢气)、催化剂负载量、水蒸气分压、氢气分压和一氧化碳分压对碳转化率和气化反应速率的影响。结果表明,对于非均相的催化气化反应来说,反应速率顺序为C-H2OC-CO2C-H2。H2和CO不同程度地抑制煤焦水蒸气气化反应,CO的抑制作用明显大于H2。在700℃,当添加5%的CO,碳转化率降低约50%。基于Langmuir-Hinshelwood(L-H)方程,结合随机孔模型,同时考虑催化剂负载量及气化产物分压的影响,建立了煤焦催化水蒸气气化动力学模型,模型预测反应速率常数与实验值误差在10%以内,说明建立的动力学模型可以较好地模拟煤焦的催化水蒸气气化反应过程。     

现代煤气化技术的开发与进展

评述了现代煤气化技术开发现状，对加压固定床气化，流化床气化，水煤浆气流床气化和干粉气流床气化典型代表技术的发展进行分析。结合热力学和动力学分析提出了未来煤气化技术发展的原则。鉴于目前制氧成本仍然是制约煤气化技术发展的最大因素，认为一方面应加速高效廉价的大规模制氧技术的开发，另一方面要注重氧耗低的气化技术的开发，重视过程集成概念和技术经济的优化。理论分析和已有研究表明粉煤/块煤双粒级进料液态排渣固定床气化、两段（多段）进料干粉气流床气化、流化床部分气化与气流床气化或CFB燃烧集成技术具有各自特点和良好的发展前景。     

利用高通量技术研究钴基费托催化剂的宏观动力学

利用高通量技术设计并运行了16路平行动力学固定床反应器,用于测量不同接触时间下的稳态反应物消耗速率和产物生成速率,研究了钴基费托催化剂的宏观动力学,包括C1～C4烷烃与烯烃的稳态反应速率及其随床层的分布,以及它们与反应器温度的关系.在等温固定床非扩散限制的反应条件下,除C1和C2烃类外,Cn的生成速率及CO/H2的消耗速率均随接触时间的增加先上升后下降,且烯烃生成速率的最高点较烷烃更靠近反应器入口;反应温度对速率的影响与转化率有关:生成烷烃的表观活化能大于烯烃.高通量动力学反应器可用于生成宏观动力学数据库,以预测催化剂在工业固定床反应器中的行为.     

固定床中树脂催化油脂副产物制备生物柴油

以棕榈油脱臭馏出物(PFAD)和无水乙醇为原料,强酸性阳离子交换树脂为固体酸催化剂,在自制的固定床反应器中进行酯化反应,成功合成了脂肪酸乙酯(生物柴油).固定床反应器尺寸为Φ1.62cm×72.7cm.结果表明,酯化反应的最佳物料比为n(乙醇)/n(PFAD)=13.2;反应温度在乙醇正常沸点78.3℃以下时,反应温度越高,酯化率越大;酯化率随催化接触时间增大而增大,但增大速度逐渐趋缓.当在常压下,75℃反应55min时,脂肪酸乙酯的一次转化率可迭76%左右.     

时间域内拟合法测定固定床流体轴向扩散系数

使用惰性电解质溶液作为示踪剂,在001×7Ca~(2+)型树脂固定床上进行扰动应答实验,提出用时间域内拟合法测定固定床液相流体轴向扩散系数D_(ax)。结果表明:轴向扩散系数D_(ax)随流体线速增大而增大,干法装填的固定床层比湿法装填的固定床层有较大的轴向返混系数。采用Lax-Wendroff差分格式对固定床对流扩散方程进行数值解,理论流出曲线与实验流出曲线相吻合。     

C302铜基甲醇合成催化剂颗粒设计Ⅱ. 颗粒结构对Lurgi型合成反应器性能的影响

基于本文（I）报的研究结果，以固定床反应器二维非均相数学模型为基础，模拟考察了C302铜基甲醇合成催化剂颗粒设计对Lurgi型合成反应器性能的影响。结果表明，由于颗粒结构设计改变了粒内反应－扩散耦合行为的相互匹配关系，使得催化剂的宏观反应活性发生变化，进而对反应器的操作性能产生显著的影响（包括反应器生产能力、温度和浓度分布特性、床层压力降和热点温度等），为提高反应器的生产能力和改善反应器的操作性能，进行催化剂颗粒的适宜结构设计是非常必要和有价值的。     

重组大肠杆菌固定床间歇生产β-葡聚糖酶

以多孔陶瓷为载体,吸附法固定化重组大肠杆菌并进行固定床间歇培养.在循环流速44.19mL/min,曝气量为0.6mL/min时,培养48h后发酵液的酶活力达100.3U/mL.固定化细胞具有良好的重复使用能力,在连续5批次实验中,培养48h后的酶活力均在100U/mL左右.