摘要:

木家具表面挥发性污染物的散发是一类污染环境的复杂传质行为.为准确把握传质特性,首先建立了一套更完善的新式完全解析模型,综合考虑了两大传质机理(扩散、对流)、气候箱中污染物阻力、背景浓度和进气浓度,同时适用于无换气或换气条件下的模拟研究；例如,预测气候箱或木家具中污染物浓度变化,评价传质速率或散发量,以及估算室内浓度达标时限.然后通过对模型的分析提出了一套简便快捷的新式实验法,利用木家具在换气箱中散发的逐时浓度,一并求取目标污染物的3个重要传质参数:可散发量p0、扩散系数δ和分配系数β.实验部分使用该换气箱法测算了某密度板家具中甲醛和总挥发性有机化合物的ρ0、δ和β,与文献中基于密封箱的数据处理方法所得结果的变异系数小于5％,并有效避免了出现负压等密封箱采样可能导致的潜在问题.将传质参数代入数值算法预测了密封箱和换气箱中木家具散发挥发性污染物的浓度变化,与实验测量的数据吻合良好.该模型和方法能够准确预测或测定木家具表面挥发性污染物传质特性.

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综述了填料萃取塔的特点、国内外对填料萃取塔中填料的选择与开发并且详述了部分填料的工业应用,同时详细阐述了研究者使用不同的理论模型和方法对填料萃取塔的传质特性和流体动力学特性的研究.其中研究方法包括实验方法、经验公式方法及模拟方法.通过实验,能获得准确的液滴直径、分散相体积分数、液泛速度与滑移速度等数据,再通过计算机模拟则能获得详细的流场、温度场、浓度场等微观信息.可以预见,实验方法、经验公式、计算机模拟的有机结合将成为解决填料萃取塔传质和流体动力学问题的有效手段.

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本文综述了屈尼萃取柱的结构特点、流动和传质特性,介绍了屈尼萃取柱的工业应用.

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研究了酸室丙烯酸浓度、碱室NaOH浓度和温度对丙烯酸在FBM型均相双极膜中传质规律的影响,探讨了丙烯酸在双极膜中的传质特性.结果表明,在温度为20℃,酸室初始丙烯酸浓度为0.5～4.O mol/L条件下,传质系数(kbip)随丙烯酸浓度变化不大；在温度为20℃,碱室初始NaOH浓度为0.5～4.0 mol/L条件下,传质系数随NaOH浓度变化也不大.温度为15～ 30℃,传质系数随温度的升高而增大,研究结果符合阿累尼乌斯方程.

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通过气液在塔内的逆向流动,测定了气液传质系数.实验在常压、25℃下进行,采用内径为53mm的玻璃管,玻璃管中的催化剂捆束总高度为528mm.对实验数据进行回归处理,得到了传质系数的关联式,为醋酸甲酯催化精馏水解过程的模拟提供了基础.

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以简化的泰勒涡反应器模型建模,利用FLUENT软件和TECPLOT软件进行泰勒涡反应器的模拟和后处理.研究方法是通过在层流泰勒涡流范围内,改变反应器的泰勒数,从而得到不同泰勒数下的流场、温度场和浓度场,进而分析涡流对传热传质的影响.

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分析了混合澄清器与传统塔式萃取器的优缺点,开发设计了一种新型的液液传质设备--塔式混合澄清萃取器.选择合适的物系(煤油-苯甲酸-水、环己烷-丙酮-水)对该设备进行了传质特性的研究,并考察了桨叶形式、搅拌速率、两相流量以及级数等因素对萃取的影响.结果表明:在实验条件下,该设备的单级效率可达到96%以上;在403 r/min搅拌速率下,经过四级萃取,萃取率可达95%左右.

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通过对旋转雷诺数Rer,喷射雷诺数Rej,喷嘴宽度和圆筒直径比B/d,喷射距离与喷嘴宽度之比L/B等影响旋转圆筒表面传质特性参数的实验研究,发现:在空气喷射作用下,由旋转产生的第一临界点消失,只存在第二临界点;平均舍伍德数Sh与Rej,B/d和L/B之间的关联式为Sh=0.515Re2/3j(B/d)0.3(L/B)-0.1;空气喷射对圆筒表面传质的强化作用大于旋转的作用.

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介绍了吸收塔中传质的一般理论及太原第二热电厂安装的我国第一台全国产化的简易石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统工艺流程,并对系统调试过程中所获得的数据进行了系统的研究分析,讨论了影响系统脱硫效率的主要因素,以期为优化脱硫系统性能、降低系统成本和进一步的工业应用提供理论依据和基础数据.

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基于湿法烟气脱硫中试装置,进行4种有机酸强化浆液脱硫实验研究,测定了有机酸对离子浸出、石灰石利用、SO2吸收、传质阻力与增强因子的影响.结果显示:除草酸外,已二酸、柠檬酸、甲酸对Ca2+,Mn2+,Fe3+浸出有明显促进.与空白相比,pH=5.6,Ca2+浸出分别增加50.7％、41.4％、32.9％,Fe3+、Mn2+浸出量约增加1倍,Mn2+等与HSO3-形成络合物诱发催化反应加速SO32-氧化,同时反应面H+浓度提高,CaSO3溶解速率加快.浆液pH值、有机酸种类与气相总传质阻力密切相关,pH＞6.0,为平稳上升阶段,pH＜6.0,为快速上升阶段,pH=5.0,己二酸、柠檬酸、甲酸的阻力仅为空白的45％,46％,61％.SO2吸收速率增加1.3％～5.6％,且pH值越低,作用越明显.结果表明:对浆液的离子浸出与传质特性促进排序为已二酸＞柠檬酸＞甲酸＞空白＞草酸.