中空纤维膜脱氧过程中Dean涡强化传质研究（英文）

目的:在螺旋中空纤维膜脱氧过程中引入了Dean涡,与线型中空纤维膜脱氧过程相比传质速率显著提升。本文旨在建立新的螺旋中空纤维膜脱氧过程传质模型,探讨管程流体雷诺数、中空纤维膜结构参数、壳程真空度和操作温度对Dean涡强化传质效果的影响,并优化螺旋中空纤维膜脱氧过程操作参数。创新点:1.建立新的螺旋中空纤维膜脱氧过程传质模型;2.该传质模型可以应用于任何螺旋中空纤维膜气-液过程的传质行为描述。方法:1.实验研究管程流体雷诺数、中空纤维膜结构参数、壳程真空度和操作温度对Dean涡强化传质效果的影响,并与线型中空纤维膜传质进行对比。2.利用螺旋坐标系下的质量连续性方程以及Dean涡的摄动解描述管程溶质的传质行为;利用改进的尘气模型描述膜孔道内多组份气体的扩散行为;耦合建立新的螺旋中空纤维膜脱氧过程传质模型,并与实验结果进行比较。3.模拟脱氧过程的氧、氮、水三种组分的浓度分布,优化螺旋中空纤维膜脱氧过程的膜结构参数和操作参数。结论:1.实验和模拟结果均证实Dean涡可以有效提升脱氧传质速率,最大传质增强因子为2.2。2. Dean涡主要受到管程雷诺数和中空纤维膜曲率的影响;当管程雷诺数较大时,中空纤维膜即使存在很小的曲率,传质的速率也有显著的提升。     

超临界流体萃取模型在土壤修复中的应用

针对超临界流体萃取土壤污染物的传质过程数据的缺失,分析了当前超临界流体萃取模型的优缺点,并在超临界流体萃取土壤污染物的过程是内扩散控制过程的基础之上,建立起基于微分床单元的质量守恒模型,再对模型进行求解与分析从而来模拟超临界流体萃取土壤污染物的传质过程。     

香菇热风干燥中质传递模拟与试验研究

根据非平衡态热力学和相平衡理论,建立了香菇热风干燥内部传质模型、传热模型,该模型充分考虑了传热与传质之间的相互藕合关系,进行香菇干燥传质模拟计算,并与干燥试验数据进行对比,结果表明：模拟值和实测值十分接近,二者的最大相对偏差小于7％,模拟结果符合对流干燥中多孔介质内部水分迁移规律,以及干燥过程中产生的表低内高水分分布规律。     

氯化锂对聚偏氟乙烯多孔膜的亲水改性

利用相分离法制备了亲水性聚偏氟乙烯（PVDF）-氯化锂共混膜,通过接触角测量和水蒸气吸附实验评价了膜的亲水性,并通过水蒸气渗透实验测试了总传质系数和水蒸气渗透速率.实验结果表明：随着铸膜液中氯化锂含量的增加,PVDF膜的接触角明显降低,同时,PVDF膜对水蒸气的吸附能力随之增加.当氯化锂质量分数低于2.5%时,水蒸气在膜中的总传质系数略有增加,当氯化锂质量分数高于2.5%时,总传质系数明显增加,而水蒸气在膜中渗透速率随氯化锂含量的增加而增加.因此,氯化锂的加入可以显著提高PVDF膜的亲水性,进而增强水蒸气的渗透性能.     

喷淋塔氨法脱碳的CFD模拟（英文）

基于气液两相流体力学、气液传质理论和化学反应动力学,建立了综合的CFD模型,并对喷淋塔内氨水脱碳进行了数值研究.采用欧拉-拉格朗日模型描述了气液两相流动特性和传热情况.根据双膜理论及相关的关联式,对气液传质和化学吸收过程进行了建模.采用多组分液滴的挥发模型模拟氨水的挥发过程.通过数值模拟研究了运行参数对CO_2脱除效率的影响,并与现有的文献结果进行对比,验证了模型的正确性.气相速度和CO_2浓度的分析表明,流场对CO_2的浓度场有着重要的影响.CO2的局部吸收速率受局部湍流和局部液气比的共同影响.此外,采用加装孔板的方法对气相流场进行了优化,结果表明CO_2脱除效率提高了约4%.     

逆流降膜除湿器除湿过程的数值研究

建立了模拟逆流降膜除湿过程传热传质的数学模型,给出了传热传质的控制方程和适当的边界条件和气液界面条件.采用氯化钙作为除湿剂,运用控制容积法对降膜除湿溶液与被处理空气之间的除湿过程进行了分析和计算.获得了相应的除湿溶液与被处理空气的速度场、温度分布和出口参数.计算结果表明:沿着除湿器高度方向溶液和空气的温度、溶液的浓度、空气的湿度在入口区域变化较快而在出口区域变化较慢.可分别通过增加竖壁的高度、溶液的入口浓度和溶液的流速来改善除湿过程;同样,也可通过降低空气的流速或空气入口湿度达到改善除湿过程的目的.研究结果有利于改进除湿器的性能,为太阳能液体除湿、空调系统的优化设计和运行调节提供了理论依据.     

氢氧化钠溶液吸收硫酰氟的传质反应动力学

研究目的：研究方法：重要结论：确定氢氧化钠溶液化学吸收硫酰氟的传质反应动力学区域,建立增强因子模型。研究气液传质测定设备双搅拌釜中氢氧化钠溶液化学吸收硫酰氟的过程,并结合实验研究与理论分析建立了增强因子模型。基于氢氧化钠溶液化学吸收硫酰氟过程的实验研究,确定了氢氧化钠溶液化学吸收硫酰氟的传质反应动力学区域为快速拟一级反应。得到了298K下其二级反应速率常数为1．44m3／（mol·s）,并建立了增强因子模型E=68．08CBL1/2,为脱除熏蒸后残留硫酰氟的工业化应用提供了理论依据。     

油气在竖直管内湍流流动时冷凝的数值模拟

为了探索油气在冷凝回收过程中的冷凝规律,采用气液两相流模型描述了油气在竖直管内湍流流动时的冷凝过程.采用有效传质系数描述了油气组分的质量传递.模拟了油气在管内冷凝时的温度、管内压力、液膜厚度和Nusselt数的变化,得到了入口油气和管壁的温差、雷诺数对冷凝率和Nusselt数的影响.结果显示：增大入口雷诺数能显著增强传热和冷凝,但是增大入口油气和管壁的温差对冷凝率的影响较小;另外,还发现传质阻力对油气冷凝率有较大影响.此模型的计算结果与先前的实验数据能够很好地符合.     

抓住机遇 提升学校核心竞争力——访北京化工大学校长王子镐

王子镐,1947年出生,陕西人。工学博士,博士生导师,1997年至今任北京化工大学校长。长期从事化学工程领域的教学和科研工作,研究方向为传质与分离、界面科学、生化分离、膜分离、液膜过程等。现兼任中国化工高等教育学会理事长、中国高等教育学会常务理事、全国高等学校教学研究     

图解法求塔高在填料塔中的应用

本文在图解法求板式塔高的基础上，对填料塔塔高的设计计算提供了一种新的方法─图解梯级法。填料塔塔高的计算主要是求传质单元数，通常求传质单元数的三种方法都较繁琐，图解梯级法简捷明了，可使计算过程大为简化。     

基于膜吸收法脱除烟气中CO2的多因素影响分析

采用聚丙烯中空纤维膜组件,选用N-甲基二乙醇胺(MDEA)、二乙醇胺(DEA)、一乙醇胺(MEA)、氨基乙酸钠(SG)和氨基乙酸钾(PG)5种吸收液进行CO2脱除试验,考察吸收液种类和浓度、气液流速、烟气中CO2含量等因素对脱除率和传质速率的影响。如在一定的气体流速下,吸收液流速增大,CO2的脱除率和总传质速率增大;吸收液浓度提高,脱除率和总传质速率也随之提高。     

原位椭圆偏振测量参数解析技术

采用原位椭圆偏振法测量Mn在Au电极上阴极恒电流沉积过程,分别建立单层膜模型和有效介质膜模型对椭圆偏振测量参数进行拟合。解析结果发现,均方差值(MSE)不是唯一判断的依据,结合扫描电镜结果得到单层膜模型更适合模拟Mn恒电流沉积的动态过程,由单层膜模型可推测Mn的沉积过程为逐层沉积。由于Mn的消光影响,椭圆偏振技术只适合沉积初始阶段的原位测量。     

超临界流体萃取过程的动力学问题

围绕超临界流体萃取过程中的传质、传质系数的计算,超临界流体萃取速率、传质阻力,超临界流体通过固定床的压降以及超临界流体萃取过程中的影响因素等动力学问题进行了探讨和阐述,对于超临界流体萃取技术的应用与过程操作具有参考价值。     

水蒸气蒸馏提取植物精油的传质研究

建立水蒸气蒸馏分离植物挥发油传质过程数学模型．对常规蒸馏器进行改进，加入搅拌装置强化了传质．通过３种植物蒸馏的实验数据，求取了总传质系数值并验证了数学模型，并讨论了搅拌转速对传质系数的影响．     

用网络热力学描述Hodgkin－Huxley模型

用网络热力学方法描述Ｈｏｄｇｋｉｎ－Ｈｕｘｌｅｙ模型，把膜激发过程通过扩散、反应和储存这些分子水平的相互作用过程表示出来。本文首先把钾离子和钠离子通过通道的过程及离子在膜中储存的过程分别用网络图描述出来，并导出Ｈｏｄｇｋｉｎ－Ｈｕｘｌｅｙ方程。然后用网络图系统地描述出Ｈｏｄｇｋｉｎ－Ｈｕｘｌｅｙ模型。     

菜豆种子干燥动力学过程中种皮效应的研究

研究了菜豆种子在红外固定床干燥过程中 ,种皮结构的变化及种皮对干燥动力学特性的影响 .运用描述种子干燥过程特征的内部水分扩散模型 ,确定了种子的水分扩散系数 ,模型与实验数据相吻合 .研究表明 ,无种皮时种子的水分扩散系数为有种皮时的 1.6 7倍 ,种子子叶层的扩散系数是种皮层的 3.2倍 ,种皮是种子干燥过程中主要的传质阻力之一 ,也是优化传热与传质的关键 .     

化工原理吸收实验中气液两相流率对气相体积吸收系数的影响

吸收实验是重要的化工单元操作实验之一,通过吸收塔的流体力学性能及气相流量和液相流量参数变化得到不同的实验结果,联系传质双膜理论,使得学生通过吸收实验加深对相关理论的认识,获得较大的收获。     

利用纳滤传质模型定量计算迷迭香酸分子状态的实验教学设计

该文设计了利用纳滤传质模型定量计算迷迭香酸分子状态的教学实验。实验以丹参中代表性的酚酸为研究对象,计算了迷迭香酸的纳滤膜通量、传质系数和截留率,构建了迷迭香酸分子态比例定量计算数学模型,对制药过程中的醇沉、树脂吸附、澄清过滤、浓缩、干燥等工艺的转移率和成分存在状态进行了相关性分析,研究了制药工艺成分量值传递的内在机制。实验结果表明,迷迭香酸存在状态对制药工艺中的成分转移率有重要影响。这一结论对提升生产过程的规范化和标准化很有意义。本实验与制药生产热点问题相结合,通过科研反哺教学,有助于增强学生的科研素养和实践能力,并实现科研应用与教学拓展的协同提升。     

切片胡萝卜热风干燥过程中传热模拟分析与试验研究

物料内部湿热扩散过程是干燥设备和干燥技术研究的基础。干燥过程中,物料内部的湿、热扩散是同时发生的,本文综合湿热扩散过程,提出了切片胡萝卜内部传热模型和内部传质模型,运用第三边界条件进行了传热过程的模拟,并作了实验验证。结果表明:模拟值和实测值十分接近,最大相对偏差小于1.8%;因此用该模型模拟胡萝卜片干燥中传热过程是可行的。模拟结果还显示:物料内各处温度变化不同;在整个干燥过程中,各层的温度梯度随干燥时间先变大,随后逐渐变小,到干燥后期,各层温度趋于一致。     

鸡胚绒毛尿囊膜血管新生的研究进展

鸡胚绒毛尿囊膜(chicken chorioallantoic membrane,CAM)是研究血管形成的理想体内模型,受精的鸡卵在胚胎发育过程中,绒毛尿囊膜的血管生长很旺盛。因此,以鸡胚绒毛尿囊膜模型来模拟血管新生成为研究热点。鸡胚绒毛尿囊膜技术是一种定性、定量研究体内血管新生的技术,它因具有实验材料易得、操作简便、实验周期短、不需要特殊设备、结果易于观察等优点而得到广泛应用。本文就国内外有关鸡胚绒毛尿囊膜血管新生特点、模型建立、血管测量方法等方面的研究进展作一综述。