鼓泡流化床中流动特性的多尺度数值模拟

鼓泡流化床因其较高的传热特性以及较好的相间接触已经被广泛应用于工业生产中,而对鼓泡流态化气固流动特性的充分认知是鼓泡流化床设计的关键.在鼓泡流化床中,气泡相和乳化相的同时存在使得床中呈现非均匀流动结构,而这种非均匀结构给鼓泡流化床的数值模拟造成了很大的误差.基于此,以气泡作为介尺度结构,建立了多尺度曳力消耗能量最小的稳定性条件,构建了适用于鼓泡流化床的多尺度气固相间曳力模型.结合双流体模型,对A类和B类颗粒的鼓泡流化床中气固流动特性进行了模拟研究,分析了气泡速度、气泡直径等参数的变化规律.研究表明,与传统的曳力模型相比,考虑气泡影响的多尺度气固相间曳力模型给出的曳力系数与颗粒浓度的关系是一条分布带,建立了控制体内曳力系数与局部结构参数之间的关系.通过模拟得到的颗粒浓度和速度与实验的比较可以发现,考虑气泡影响的多尺度曳力模型可以更好地再现实验结果.通过A类和B类颗粒的鼓泡床模拟研究发现,A类颗粒的鼓泡床模拟受多尺度曳力模型的影响更为显著.      

聚苯胺/石墨烯涂覆型阴离子交换固定相的制备及表征

该文以聚苯胺/石墨烯复合材料为涂覆材料,制备了一种涂覆型阴离子交换固定相。首先以苯胺和石墨烯为原料制备聚苯胺/石墨烯复合材料,并通过物理吸附涂覆在聚苯乙烯-二乙烯苯微球表面;然后以聚苯胺中的氮原子为反应位点,通过季铵化制备一系列具有不同交换容量的涂覆型阴离子交换固定相。通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和元素分析(EA)对该涂覆型阴离子交换固定相进行表征,结果表明聚苯胺/石墨烯成功地涂覆在微球表面且发生了季铵化。通过分离常规阴离子和有机酸,对自制阴离子交换色谱柱的色谱性能进行评价。结果显示,8次季铵化的聚苯胺/石墨烯涂覆聚苯乙烯-二乙烯苯阴离子交换色谱柱对常规阴离子和有机酸呈现良好的分离效果。     

乳胶附聚型阴离子交换固定相的制备及表征

以烯丙基缩水甘油醚（AGE）为乳胶聚合单体,制备了一种乳胶附聚型阴离子交换固定相。通过无皂化乳液聚合法,以AGE和苯乙烯（ST）为共聚单体制备AGE-ST共聚乳胶。将该乳胶季铵化后附聚在磺化的聚苯乙烯-二乙烯苯（PS-DVB）微球表面,制备一种乳胶附聚型阴离子交换色谱固定相。通过扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）和元素分析（EA）等对该乳胶附聚型阴离子交换色谱固定相的理化性质进行表征,结果显示季铵化的AGE-ST共聚乳胶成功附聚在磺化的PS-DVB微球表面,并通过分离常规阴离子和有机酸对制得的阴离子交换剂的色谱性能进行评价。AGE以其良好的pH耐受性和活泼的反应活性为离子交换色谱固定相的制备提供一个新的选择。     

N-(1-环己烯基)吗啉制备实验的改进

实验教材上以吗啉和环己酮为原料,对甲基苯磺酸为催化剂,甲苯作带水剂,通过缩合反应制备N-(1-环己烯基)吗啉。实验存在着耗时长、易造成实验室内有毒气体甲苯含量高、产品色泽深和收率低(小于60%)等不足。依据实验的目的、原理、内容不变的原则,采用 n/n为1.6,预缩合反应1 h后加入共沸剂,反应加入对苯二酚,环己烷作共沸剂,分馏提纯产品等措施进行改进实验。改进后的实验,反应时间缩短了1 h、室内空气环境友好、产品近乎无色、收率可达80%以上。环己酮吗啉