摘要：应用多层桨自旋导流技术 ,设计了一种新型自旋导流表面曝气反应器。在内径为 15 4mm、液位高度 2 35mm的搅拌槽中 ,测定了自旋导流表面曝气系统的混合时间、搅拌功率和气液传质性能 ,并与Rushton桨与 4 5°上推斜叶透平桨组成的Rushton桨表面曝气系统进行比较。结果表明 ,自旋导流装置能有效改善上层桨和下层桨间流场的耦合 ,提高搅拌桨的操作效率 ,促进反应器内的分散和循环。与Rushton桨表面曝气系统相比较 ,在相同搅拌转速条件下 ,自旋导流表面曝气系统的混合时间更短 ,搅拌功率小 ;在相同功耗条件下 ,自旋导流表面曝气系统的气液传质性能优于Rushton桨表面曝气系统。

摘要：以电厂烟气氨法脱碳用文丘里射流器为研究对象,设计并加工实验室用小型文丘里射流器,以水-空气为介质,测定了不同液体流量条件下的吸气量与压降,并作为数值模拟结果对比值。采用欧拉多相流模型、标准k-ε湍流模型对文丘里气液射流器内部流场进行数值模拟,经网格无关性检验,所用模型能较好预测试验结果,其中吸气量值最大偏差为0.96%,压降值最大偏差为1.26%;数值模拟结果表明,文丘里射流器的负压区主要出现在喉管和扩散段前端,文丘里射流器的扩散段存在明显的气液分层情况,气液两相流线和湍动能模拟均表明扩散段近壁面区域存在环形涡旋区,涡旋区域的速度梯度较大。

摘要：TiO_(2)介晶作为一种新型半导体材料,是由定向排列的初级纳米晶取向自组装形成的三维有序聚集体。因其独特的结晶方式而具有不同于传统TiO_(2)材料的独特性质,并且用相同合成方法所得TiO_(2)介晶的形貌结构大不相同,具有相同形貌结构的TiO_(2)介晶的性能和应用也大相径庭。概述了介晶的形成机理,总结了TiO_(2)介晶的制备方法,如水/溶剂热法、拓扑转化法、反相微乳液法等以及TiO_(2)介晶的光电催化性能,最后对TiO_(2)介晶的应用前景和研究方向进行了展望。

摘要：印染废水的污染强度高、处理难度大,为了满足行业最新排放标准,往往需要对其进行深度处理。采用活性炭深度处理印染废水,考察吸附时间、吸附剂用量、温度、废水pH等因素对废水化学需氧量去除率的影响。另外,对饱和活性炭进行再生处理,考察不同溶剂在加热条件下对活性炭的振荡洗涤效果,并采用微波、超声等方式辅助再生过程。实验结果表明,活性炭对印染废水具有良好的深度处理能力,对饱和活性炭进行加热再生、微波再生几乎可以完全恢复其吸附效率。活性炭的性质表征结果说明,污染物的吸附过程使活性炭的孔道受到堵塞,而加热再生、微波再生有助于恢复活性炭的比表面积,重新释放活性炭的吸附位。

摘要：采用碳化热解法在TiO_(2)催化剂表面制备石墨烯层,并对其进行XRD、Raman、NH_(3)-TPD、BET、pH_(zpc)等表征。以对氯苯甲酸(p-CBA)为目标物,考察石墨烯改性TiO_(2)在催化臭氧氧化过程中的效能。结果表明,热解温度、碳源投量、固化剂投量等因素对催化剂的活性有较大影响。负载石墨烯层可显著增加TiO_(2)催化剂的比表面积,并使其表面酸性增强,因而提高其催化臭氧氧化活性。另外,考察了溶液pH、叔丁醇对改性TiO_(2)催化臭氧氧化过程的影响。溶液pH为6时,对氯苯甲酸的去除率最低。叔丁醇严重抑制了对氯苯甲酸的降解反应,间接证明了羟基自由基是催化臭氧氧化过程中的主要活性氧化物种。重复使用实验结果表明,改性后的催化剂具有良好的稳定性。

摘要：采用浸渍法制备Zn掺杂改性TiO_(2)催化剂,以对氯苯甲酸(p-CBA)为目标污染物,考察Zn/TiO_(2)的催化臭氧氧化效能,结果发现Zn掺杂比为0.5%的催化剂具有最佳活性。利用SEM、XRD、FT-IR、BET和等电点性质对改性催化剂进行表征,结果表明,随着Zn掺杂比的增大,催化剂的比表面积急剧降低,但等电点、表面羟基明显增多,推测等电点和表面羟基等性质的改变是导致催化剂活性增强的重要因素。另外,当溶液pH在催化剂的等电点附近时,Zn/TiO_(2)的催化臭氧氧化效率较高。

摘要：选择Al2O3,TiO2,MnO2,Fe3O44种金属氧化物对溶液中的对氯苯甲酸(p-CBA)进行催化臭氧氧化降解。催化剂的表征结果显示:TiO2具有最大的比表面积,为93.84 m^2/g,Al2O3的比表面积最低,仅为10.28 m^2/g;MnO2和Fe3O4表面含有大量强酸性位,故其等电点较低,分别为1.45和1.82。4种催化剂对p-CBA的吸附能力与其比表面积相关,而催化臭氧氧化活性高低却与其等电点的高低顺序一致。Al2O3具有最高的等电点(6.92),也表现出相对较强的催化臭氧氧化活性。在臭氧通量6 mg/min、p-CBA初始质量浓度40 mg/L、Al2O3投加量0.5 g/L、反应时间40 min的条件下,p-CBA去除率达到58.6%,远高于单独臭氧化和吸附过程的去除率。

摘要：液滴生成的动力学过程和机理,对溶剂萃取、喷墨打印机设计、飞行器保护等有重要意义。虽然已有很多相关的实验、理论和计算研究,但对涉及拓扑变形界面的该问题研究仍富有挑战性,常用的有限元等模拟方法还有待改进。1988年提出的水平集(Level set)方法,可以比较简方便地模拟多相变形界面问题,已成功用于多相流、结晶、浇铸、模式识别等过程的计算。作者在对水平集方法进行改进并用于相间传质模拟的基础上,本文数值模拟了单个液滴在毛细管口的生长和脱离过程。假设流体均为不可压缩液体或气体作层流流动,采用二维轴对称欧拉坐标和交错网格,利用控制容积法和SIMPLE算法离散求解藕合水平集函数的运动方程组。水平集函数的发展方程和重新初始化方程的空间与时间离散格式,分别采用5阶WENO(Weighted essentially nonoscillatory)和3阶TVD(Total variation diminishing)Runge-Kutta格式。初步计算了不同参数的单液滴在气体或另一不互溶液体中的生成过程,液滴的拓扑形状、两相流场和液滴大小与实验或文献报道的模拟结果基本吻合,为今后拓展模拟三维空间的不稳定运动液滴或气泡生成过程的流动和传递奠定了基础。

摘要：针对全容积充满操作的搅拌反应器设计,在带导流筒无挡板的有机玻璃搅拌槽内,采用避免气体自吸的充液排气法,通过轴上扭矩法测量无自吸气体干扰的搅拌功率数据,考察了搅拌转速、气体分布器型式及位置、进气量、桨型和湍动程度对搅拌功率的影响。研究结果表明,导流筒的存在导致搅拌功率增加;随着搅拌转速的增加,Rushton桨和PBTD桨的扭矩和搅拌功率均增大,且Rushton桨的搅拌功率大于PBTD桨的搅拌功率;气体分布器型式及位置对搅拌功率的影响很小;通气条件下PBTD桨和Rushton桨的功率均出现降低,PBTD的功率在通气条件下降低更显著;2种搅拌桨的功率准数在湍动程度剧烈的高雷诺数条件下趋于常数。

摘要：文章以芳烃联产装置中二甲苯异构化反应单元为工程案例,介绍了描述手段多样、工艺背景真实、具有较强实践性和探索性的工程案例课件的开发。通过引导研究生进行案例预习、案例分析研究、方案设计、学习成果总结与评价等案例教学环节,该课件能显著提高工程专业学位研究生对高等反应工程课程中多相催化反应器章节相关知识点的学习效果。该课件的构建与实践为后续开发其他类型反应器的案例教学课件积累了经验。