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刊名：化工学报
发表时间：2017-01-01
摘要:
在选择性催化还原（SCR）系统中，对尿素水溶液液膜多个参数（厚度、浓度及温度）进行高精度的定量分析，对减少液膜形成、提高SCR系统的催化反应效率、降低NOx对环境的污染至关重要。基于比尔-朗伯定律，通过结合1420 nm和1488 nm两个波长的半导体激光器，提出一种恒温度条件下尿素水溶液液膜厚度和浓度同步测量，以及恒浓度条件下尿素水溶液液膜厚度和温度同步测量的新方法。并在此基础上，利用标准具验证了该方法的测量精度。结果表明恒温度条件下，该方法同步测量尿素水溶液液膜厚度和浓度的平均测量误差分别为0.82%和3.93%；恒浓度条件下，同步测量尿素水溶液液膜厚度和温度的平均测量误差分别为0.79%和2.58%。
刊名：化工学报
发表时间：2019-12-01
摘要:
结晶过程是化工单元操作中一种高效节能的固液分离与提纯技术,广泛应用于食品、医药、染料等生产过程.结合超声法、图像法和光学浊度法研究了无水醋酸钠的结晶过程,通过超声模型结合最优正则化反演算法求解晶体颗粒粒度分布,在线测量了不同降温速率和搅拌速率下的析晶温度、晶体尺寸和形貌变化.结果表明:较快的降温速率可促进晶体生长,搅拌速率较快初期晶体尺寸较大,但后期由于颗粒磨损致平均尺寸减小;相同条件下光学浊度法较超声法较早测得析出晶体,实验中析晶温度偏差低于15%;图像法直观观察到了晶体生长过程并较好表征了晶粒形貌,与超声法具有接近的晶粒增长趋势,当晶体稳定析出后两者体积中位径偏差在15%以内,均较好地反映了实验条件对结晶晶体尺寸的影响.光学方法可更精细体现结晶初期特征,而在结晶后期超声法仍可对粒径进行有效测量.
刊名：化工学报
发表时间：2018-07-01
摘要:
液膜流动现象在工业过程中广泛存在,对流动液膜厚度测量方法的测量研究至关重要.首先利用已知液膜厚度的标准具(100～1000μm)对超声脉冲反射法和激光吸收光谱法精度进行验证;结果表明,超声脉冲反射法测量液膜厚度的平均测量误差为1.07％,激光吸收光谱法测量液膜厚度的平均测量误差为1.29％.同时结合两种方法对流动液膜进行研究,结果表明,当液膜在低速/中速/高速流动时,两种方法测量流动液膜的平均厚度吻合良好,平均厚度差值分别为16.59、16.26、13.36μm,流动液膜厚度的标准方差的相对偏差分别为0.29％、7.71％、25.37％,且在三种不同速度下两种方法测得在1s的周期内液膜波动次数一致.
刊名：化工学报
发表时间：2014-03-01
摘要:
超声波在颗粒两相体系中传播，包含了大量颗粒粒径信息，结合理论模型，通过提取超声波有效衰减谱和相速度谱分析了颗粒的粒径分布。实验中，对体积分数为10%的3种不同粒径分布的聚苯乙烯-水悬浊液，通过双样法和插入取代法(单样法)分别获得宽带超声波衰减谱与相速度谱，以ECAH模型为理论基础，并分别用Twomey、ORT和Davidon-Fletcher-Powell优化算法，反演出悬浊液颗粒粒径分布。测量结果与显微镜图像法结果进行对比，中位径误差小于15%，表明了利用超声波衰减谱法（UASA）和相速度谱法（UPVSA）测量悬浊液颗粒粒径分布的可行性与可靠性。
刊名：化工学报
发表时间：2016-06-01
摘要:
研究超声反射波谱与颗粒粒径及浓度之间的关系并发展一种基于超声波阻抗谱的颗粒粒径表征方法。对超声波波动理论模型适当变形，建立超声阻抗谱与颗粒粒径及浓度之间的关系；进一步通过数值模拟分析超声阻抗谱对颗粒浓度及粒径变化的敏感性；实验中使用中心频率10～100 MHz超声波换能器，利用自发自收模式对超声波在缓冲层与介质界面上的反射波信号进行测量并分析，对体积中位径分别为7.69、21.58、66.64μm的聚苯乙烯悬浮液进行实验，获得阻抗谱并与数值模拟结果对比，根据实验阻抗谱进行数据反演获得样品颗粒粒度分布，并与图像分析结果进行了对比，结果显示，本方法可有效分辨3种颗粒样品的粒径。
刊名：化工学报
发表时间：2013-04-01
摘要:
搭建了一套可同时测量碰撞速度和声发射信号的装置,利用宽带声发射传感器高速采集5种不同粒径玻璃微珠碰撞钢板的声发射信号,经Welch算法计算功率谱发现声发射信号均主要集中在50～400 kHz频段,且随着粒径增大,频谱分布往低频区域迁移;基于Hertz-Zener理论并引入频谱估算近似式,利用光学互相关法测量碰撞速度,将理论估算频谱和实测信号功率谱作归一化处理后,采用最小二乘法估算出玻璃微珠的粒径,3#(300～400 μm)和4#(400～600 μm)玻璃微珠的粒径估算结果和CAMSIZER仪器测得值吻合较好,并分析了导致其他粒径估算产生偏差的原因.实验证实了该方法的可行性和有效性,同时为实现颗粒粒径分布测量提供了新思路.
刊名：化工学报
发表时间：2010-11-01
摘要:
为研究纳米颗粒粒度的表征,在"长波长"条件下,通过提高超声波频率、增加频带宽度以及提高纳米颗粒悬浊液中超声波检测的稳定性等技术手段,实现了纳米级颗粒粒度分布的准确测量.实验中,采用中心频率50 MHz宽频超声换能器,通过缓冲块内一次回波校验和变声程方法,以体积分数0.5%的纳米银-水悬浊液为验证性测量对象,获得了频率为25～62 MHz的宽带声衰减谱.粒度反演过程中,采用McClements&BLBL理论模型结合最优正则化算法,将实测声衰减谱进行反演计算获得了纳米银颗粒的粒度分布,并证实了在50 MHz频率下的理论测量下限可以达到5 nm.与CPS离心沉降纳米颗粒测量仪、TEM图像等结果相比较,表明超声衰减谱法测量纳米颗粒的结果是可信的.
刊名：中国粉体技术
发表时间：2009-01-01
摘要:
为了研究宽频超声波通过河流泥沙悬浊液的声衰减谱中包含泥沙的颗粒拉度信息,采用超声耦合相模型和散射模型的叠加描述河流泥沙悬浊液中超声衰减行为,宽频超声换能嚣测量得到2～7.5MHz间泥沙悬浊液声衰减谱,结合独立模式的最优正则化反演算法,获得了相同体积浓度、不同粒径分布下和相同粒径分布、不同体积浓度下泥沙的颗粒粒径分布.结果表明,宽频超声衰减法能较好地区分3种不同粒径分布的泥沙,并且在体积浓为3.8%～8.5%范围间,测量得到的平均粒径受浓度变化影响较小.将超声法测量结果与显微镜图像法测量结果相比较,两种方法得到的粒径分布趋势较为一致,平均粒径较为吻合.
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