氧热法电石合成淤浆鼓泡床反应器的流动特性

针对氧热法电石合成的电石吸热反应和炭燃烧放热耦合特点,本文设计并研究了适用该过程的三相淤浆鼓泡床反应器。采用空气-水-氯化聚氯乙烯（CPVC）模拟物系,实测了不同表观气速、固体颗粒进料量和静液高度下淤浆鼓泡床床层中局部平均气含率、固含率轴向分布和大、小两类气泡的分布。结果表明表观气速越大,局部平均气含率越大;固体颗粒的加入减小了床层局部平均气含率。当Ug在0.136~0.196m/s之间时,固含率轴向分布随表观气速增大趋于均匀;固体颗粒进料量越小则固含率沿轴向分布越均匀。随着表观气速的增加,小气泡含量逐渐增加,大气泡含量逐渐减小;随着静液高度的增加,大气泡含量均是先增大后减小。上述结果表明电石生成反应与燃烧供热反应原位耦合于淤浆鼓泡床中是可行的。     

电导法测定气-液鼓泡床反应器内的气泡直径

在小型气－液鼓泡床反应器上，观察、测定了气泡的大小及运动情况，并运用统计学原理计算出Sauter气泡平均直径、气泡上升速度，为了解大型气提式外环流反应装置内的气泡大小及运动情况提供了指导。     

三相淤浆床甲醇合成反应器的数学模拟

应用三相淤浆床反应器流体力学和甲醇合成基础数据,以ＣＯ、ＣＯ２加氢合成甲醇为独立反应,以ＣＯ、ＣＯ２为关键组分建立三相淤浆床甲醇合成反应器数学模型。通过计算,得到反应组分沿淤浆床高的分布和有关的设计,操作参烽,并分析了反应器的操作适应性。     

淤浆鼓泡床中Raney镍催化加氢反应的过程动力学

以Raney镍为催化剂,在淤浆鼓泡床中进行丁炔二醇加氢合成丁二醇这一两步串联加氢反应。探讨了在实验条件下气液传质、液-固传质和颗粒表面反应的相对阻力,从而用定量对比法确证反应属动力学控制。其本征速率方程可用幂函数或Langmuir-Hinshelwood模型表达。前者适用于宏观过程对比;后者适用于本征机理研究,并可对液相反应物级数的变化作出满意的解释。     

高固含率三相淤浆床反应器流体力学研究

在空气－水－甲醇合成催化剂，空气－液体石蜡油－甲醇合成催化剂两种系统中，研究了高固含率下，三相淤浆床反应器的气含率，床层压降，临界气速等流体力学性质；考察了各种因素的影响，并得到了气含率的经验关联式。     

加压三相床环氧乙烷合成过程研究

在１８０￣２３０℃，２．１ＭＰａ条件下，于三相鼓泡淤浆床反应器中，采用细颗粒催化剂和某高沸点溶剂作液相热载体对乙烯直接氧化制环氧乙烷（ＥＯ）过程进行了研究。考察了温度、原料气组成，质量空速和固含率对反应后环氧乙烷含量及选择率的影响。     

淤浆床低压法合成1,4-丁炔二醇的研究——Ⅱ.工艺及反应动力学

用Al_2O_3-SiO_2-MgO为载体的铜铋催化剂,在淤浆鼓泡床中进行了甲醛炔化反应合成丁炔二醇。探讨了反应液pH值、乙炔分压和甲醛初始浓度对反应的影响,在搅拌速度1200/1400r/min,催化剂负荷10～100克/升浆液,甲醛浓度1～13mol/L浆液,乙炔分压0.05～0.25MPa,催化剂平均粒径0.1mm,温度<100℃范围内,得到了该反应的幂函数及双曲函数型动力学模型。     

气液鼓泡床瞬态行为模拟准确性影响因素的研究

应用计算流体力学（CFD）方法对气液鼓泡床的瞬态行为进行模拟研究,分别从空间网格划分、时间步长和附加质量力等因素对瞬态模拟结果准确性的影响进行详细的探讨．结果表明,对于单喷嘴矩形气液鼓泡床的二维瞬态模拟,采用空间网格划分为60&#215;60（0．0033m&#215;0．0167m）,时间步长为0．001S,即可得到满足误差的结果．同时,附加质量力模型系数是影响瞬态模拟结果准确性的一个关键因素,也是导致模拟计算不收敛的原因之一．附加质量力系数推荐取值0．05．     

固定床鼓泡反应器的流型与压降的瞬态表征

采用高采集频率的差压传感器及A/D转换器,对固定床鼓泡反应器的瞬时压降数据进行了采集,建立了反应器内的流型识别方法,并通过电容层析成像仪(ECT)对不同流型的气含率的瞬态特征进行了研究。结果表明:不同流型内压降信号的波形、概率密度分布及功率谱密度分布特点差异显著,瞬态气含率亦存在不同特点;随着气液相流速的增加,床层压降梯度逐渐上升;根据实验数据修正的Larachi关联式及Khan和Varma关联式可较好地预测中等塔径(D=280 mm)的固定床鼓泡反应器的摩擦压降,均方根偏差分别为18.0%与14.5%。     

淤浆床低压法合成1,4-丁炔二醇的研究——Ⅰ.不同载体炔化催化剂的性能

本文采用淤浆床低压法,按工业催化剂要求,对甲醛炔化合成1,4-丁炔二醇催化剂性能进行了研究。比较了五种不同载体的铜铋催化剂,得到了以Al_2O_3-MgO-SiO_2三组份为载体的催化剂。它具有活性和选择性较好、机械磨损少和活性稳定等优点。适宜于安全的淤浆床工艺使用。     

合成气一步法制二甲醚三相床反应器的数学模型

应用实验所得动力学数据，以CO和CO2加氢合成甲醇，甲醇脱水制二甲醚为独立反应，以CO，CO2和DME为关键组分建立三相床淤浆反应器的数学模型，通过计算典型工况下年产3万吨二甲醚反应器，得到了反应器的工艺与设备设计参数，讨论了操作条件对床层颗粒轴向分布，反应器高度，二甲醚反应结果的影响。     

三相淤浆床中合成气直接合成二甲醚双功能混合催化剂的失活研究

用双功能混合催化剂在三相淤浆床反应器中进行合成气直接合成二甲醚,考察双功能混合催化剂在三相床中的稳定性和失活现象。探讨了合成气含水蒸气对合成二甲醚以及合成甲醇的影响。分析了三相淤浆床反应器中直接合成二甲醚催化剂的失活原因,认为反应中生成的水是催化剂活性降低的原因之一。氨的程序升温脱附、X射线衍射、X光电子能谱表征结果证实甲醇合成催化剂中活性组分Cu晶粒的长大及甲醇合成催化剂中Cu元素流失导致双功能催化剂活性降低。     

中心进气式鼓泡反应器内气液流动的大涡模拟

研究鼓泡塔内涡的结构及其演变规律，对揭示反应器内传热、传质性能具有重要意义．用大涡模拟（LES）方法对中心进气式鼓泡塔内瞬态流动性能进行了模拟研究，结果表明，增大气速可使涡结构剧烈变化，增加液体黏度限制了涡尺度的发展，减少气泡尺寸加快了涡的变化速率．模拟结果与实验值吻合良好，大涡模拟方法能有效地揭示鼓泡塔内不同尺度的涡结构及其发展变化规律．     

硅铝配比对浆态床一步法制二甲醚的催化剂性能影响

采用分步沉淀法,以TEOS(正硅酸乙酯)为硅源制备了Cu-Zn-Si-Al双功能浆状催化剂。用XRD,TPR,NH3-TPD-MS等表征手段对催化剂结构性能进行了分析。结果表明,不同硅铝配比对催化剂性能有较大影响,随硅铝摩尔比增加,催化剂的还原性能增强;当硅铝摩尔比为1∶1时,催化剂具有最佳的催化性能。经分析认为,催化剂分散性能及催化剂中弱酸位的多少是影响其活性的主要因素。     

浆料鼓泡塔内吸附剂微粒增强气液传质的研究

为了考察吸附剂微粒对气液传质的增强,研究了浆料鼓泡塔内异丙醇-水/4A分子筛和叔丁醇-水/分子筛浆料系统内吸附剂微粒对气液传质的过程.考虑液相返混及气液两相间传质,建立了浆料鼓泡塔内气液传质模型,数值求解该模型,数值模拟计算结果与实验结果吻合较好.考察了系统中加入吸附剂微粒后,不同固含率对不同平均粒径下增强因子的影响及粒径对液相传质系数的影响.结果表明,吸附剂微粒的加入使气液传质得到增强.固含率增加,气液传质增强,当固含率超过4%后,气液传质的增强变得缓慢.微粒的粒径越小,对气液传质增强越大.     

深液层大孔径筛孔型鼓泡塔的性能研究

深液层大孔径筛板型鼓泡塔是一种新型碳化塔。本文就其结构、流体力学及传质性能进行了系统的研究。实验测试了不同汽液负荷下的塔板压降、塔内气含率、液相返混量及传质效率,并提出估算塔板压降及塔内气含率的关联式。     

雾沫夹带对蒸馏塔板效率的影响——汽体完全混合及液体部分混合

提出了文题的液体混合池模型并导出了相应的数学关系式,其计算结果与Lockett等给出的数值解相当吻合,而计算过程较为简便。     

三相床合成气制二甲醚的宏观动力学

在温度220~265℃,压力4.0~6.0 MPa,空速1~2 L/(g.h),气体摩尔分率yH2=0.555 0~0.743 5,yCO=0.214 2~0.371 2,yCO2=0.030 0~0.044 8,搅拌转速1 000 r/min的反应条件下,于500 mL高压搅拌釜中进行了合成气在双功能催化剂上二甲醚合成过程的三相床宏观动力学研究,建立了幂函数型的动力学模型,获得了模型参数,经统计检验和残差分析证实了模型的可靠性。     

LHJ浮选柱中的气泡特性

采用光－电探针法对ＬＨＪ浮选柱下导管内气泡尺寸及局部含气率进行了测定，考察了浮选柱结构参数及流物化参数各固素对浮选柱气泡直径及局部含气的影响。结果表明，流动压力，径向和轴向位置，ＰＨ值及起泡剂对气泡直径和含气率都有影响，而起泡剂的加入能明显降低气泡直径，同时提高含气率。