摘要：本研究对中空纤维膜接触器(HFMC)去除室内二氧化碳的流动及传质过程进行了数值研究。在中空纤维膜接触器中,吸收液(赖氨酸钾溶液)在纤维束内流动,而空气在外壳一侧流动。中空纤维膜接触器由纵向和横向间距相等的交错圆柱形纤维管组成。本研究采用计算流体力学方法,系统地研究了空气和吸收液体在中空纤维膜接触器内的流动和传质过程。经过实验验证后,该模型用于计算壳体侧各种运行条件下的摩擦因子和舍伍德数。此外,还提出了预测摩擦因子和舍伍德数的新相关系数。这项工作对于优化膜组件设计工作具有重要意义。

摘要：传热学是研究热量传递过程的科学,在工程技术领域有广泛的应用。然而传热学知识覆盖面广、公式较多,对于生活经验不足和工程背景知识较为欠缺的学生而言,学习难度较大,导致学习动力不足。针对该问题,本文依托日常生活中常见的新能源汽车动力电池散热问题,开展传热学的课堂教学改革。提出了以案例式启发的教学方法改革,结合传热过程进行理论分析并建模,通过数值计算方法对传热过程进行模拟,建立及时反馈,从而验证学生的学习成果,形成互动式教学。从计算结果出发,对新能源汽车动力电池的散热过程进行可视化及结构设计,以提升其传热效果,最后通过实验研究测试设计系统的效果。通过上述过程,使学生更好地掌握传热学的基本概念、原理和方法,为理解热传导、对流换热等传热理论的内涵及其在工程中的应用提供了很好的案例,避免了传统教学中填鸭式教学方法,显著提高了教学效果。

摘要：生物质是自然界中唯一可再生含碳资源且年产量巨大,将其高效转化与利用,契合“双碳”目标.但生物质的化学转化存在条件苛刻、产物分布广、高值化产品选择性低等瓶颈问题.结合课题组的科研成果,本文基于生物质本征结构特征,结合高效解聚催化过程的设计,从溶解、催化、反应、产物分离等多角度出发,创新催化生物质高效定向转化过程耦合与强化技术模式,并在生物质高效转化新路径、转化过程耦合与强化作用机制等方面进行阐释;同时,对催化过程耦合多场作用改善生物质定向转化效率与拓展生物质高效利用路径进行了展望,期望为生物质高效转化领域的相关研究提供理论基础与技术支撑.

摘要：从气相含率、液体循环速度和体积氧传质系数方面研究自行设计新型结构的三重环流生物流化床的流体力学与传质特性。流化床反应器的有效体积２３Ｌ，实验条件是以空气为气相，水为液相，树脂为固相，固含率分别为０％、３％、６％和９％。实验结果表明，气相含率是影响反应器流体力学与传质特性的主要因素，气相含率增大可降低液体循环速度，增大体积氧传质系数。与单重环流反应器相比较，在相同的实验范围内，三重环流可提高气相含率１０％～２０％，提高体积氧传质系数１０％以上。

摘要：提出了萃取-溶剂回收系统的超结构模型,建立了一种改进的萃取系统优化设计方法。以总费用最小化为目标函数,对非线性萃取分离体系进行优化设计。该方法同时考虑了萃取和溶剂回收循环中的重要工艺参数对总费用的影响,可在设计的同时完成对溶剂量、萃取级数、溶剂和溶质收率及回收塔的塔板数和回流比等的优化。该方法已应用于对煤气化废水MIBK萃取脱酚系统的优化设计。

摘要：在轻烃深冷分离工艺中,CO_2易从气液相中析出并结冰,从而发生CO_2冻堵,影响生产装置的正常运行,因此预测天然气系统中CO_2结冰温度具有重要的意义。目前,计算CO_2气液相结冰温度的主流方法为状态方程法,但其对CO_2液相结冰温度计算精度欠佳。为此,从热力学方法出发,采用新颖的GERG-2008状态方程计算CO_2结冰温度,建立了虚拟流体参考态求解固态逸度的方法,改进了传统的CO_2液固相平衡模型,并将其从简单的CH_4—CO_2二元体系拓展应用于真实的多组分天然气复杂体系研究。通过大量模拟计算并与实测数据对比,结果表明:采用改进了的相平衡模型,即气固和液固相平衡中分别运用Antoine方程和虚拟流体参考态法计算CO_2固态逸度系数,求出的CO_2气液相结冰温度比传统相平衡模型计算结果有更高的精度,可为天然气轻烃回收装置防止CO_2结冰工艺条件的设计提供参考。

摘要：内循环三相流化床在化学工程、生物工程及废水处理等领域中均有广泛的应用前景，目前影响这类反应器成功应用于实际废水生物处理的主要原因是缺乏系统的反应器结构参数与反应器性能的相关性分析与量化关系模型，无法实现不同规模与不同应用目标的系统优化设计。基于此，设计了不同尺寸和内构件的反应器，系统研究主要结构参数包括升流管与反应器直径之比、反应器高径比、升流管上方液面高度、底隙高度以及操作参数如固相负荷及通气量等因素对内循环流化床反应器流体力学与传质特性的影响规律; 实验分析主要过程参数如气含率、液体循环速度、氧传递系数及混合时间与结构参数、操作参数的相关性。通过总结归纳，分别给出了定量、半定量或定性方面的结论，为反应器的结构放大和性能变化预测提供理论基础。

摘要：制备了一种新的甲醇直接燃料电池Pt/RuO2/CNTs阳极催化剂,在相同Pt负载量下,其甲醇电催化氧化活性是Pt/CNTs的3倍.采用循环伏安法研究发现Pt/RuO2/CNTs纳米催化剂中RuO2含量对甲醇电催化氧化活性有明显影响,当Pt和RuO2在碳纳米管上含量分别为15%和9.5%时,Pt/RuO2/CNTs催化剂具有最佳的甲醇电催化氧化活性.RuO2负载在碳纳米管上比电容的变化,反映了水合RuO2结构中质子与电子传输平衡的能力,分析表明,催化剂中RuO2含量不同导致电容的变化是影响甲醇电催化氧化活性的主要原因.当催化剂结构中质子与电子传输达到平衡时,催化剂比电容最大,电催化氧化活性最高.这种基于电容关联电催化剂的观点对甲醇直接燃料电池阳极催化剂的设计非常有意义.

摘要：介绍了国外在环氧丙烷清洁生产技术领域的新研究进展:环氧丙烷胶束催化氧化技术,包括胶束催化的机理、胶束催化体系设计以及工艺开发。胶束催化体系更适合于设计原位分离反应工艺,以表面活性剂、催化剂、助催化剂为主的胶束催化体系设计是胶束催化技术的关键。指出开发清洁经济的环氧丙烷生产技术是环氧丙烷工业持续发展的关键,建议加强环氧丙烷胶束催化技术的研究及相关工艺开发。

摘要：氟化(甲基)丙烯酸酯聚合物是一类新型的低表面能材料,它的氟化链段使其具有优异的疏水疏油性能,而非氟化(甲基)丙烯酸酯链段则赋予了其良好的溶解性和相容性。通过设计和控制氟化(甲基)丙烯酸酯聚合物的结构可改变聚合物表面润湿性。本文综述了影响氟化(甲基)丙烯酸酯均聚物、无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、核壳共聚物和交联网状共聚物表面润湿性的因素,通过分析聚合物的结晶度、表面元素含量、表面能和接触角等讨论了聚合物结构与表面润湿性及润湿稳定性之间的关系,并给出了相关模型,为今后设计合成具有稳定表面润湿性的氟化(甲基)丙烯酸酯聚合物提供了理论依据和指导。