研究了载体对乳液溶胀的影响。发现膜相中存在载体时使界面张力降低,说明载体能吸附于界面。表面活性剂和载体在界面的竞争吸附是影响乳液溶胀的关键因素。本研究表明,液膜的夹带溶胀随膜相中载体浓度的增大而减小,而渗透溶胀则随之而加剧。提出了估算溶胀率的修正方程,用修正方程对膜相存在载体时的乳液夹带溶胀率进行了估算,计算值与实验数据吻合良好。

探讨了抑制乳液溶胀的途径。着重研究了迄今尚未充分讨论的外水溶质对乳液溶胀的影响。结果证实,外水相中的电解质或葡萄糖能抑制夹带溶胀,并使渗透溶胀率降低。研究了溶剂和温度对溶胀的影响。提出了计算渗透溶胀的修正数学模型,计算值与实验值相符。

研制成功凝胶色谱电泳(CACE)分离装置,采用标准蛋白质模式混合物进行实验研究。通过理论分析,用体积平均方法建立了过程数学模型,计算并比较了不同条件下目标蛋白质的聚焦过程及分离操作的动态特性,说明了流场与电场强度对分离过程的重要影响。模拟结果与实验数据充分吻合。该模型对CACE分离过程及装置的设计和优化提供了理论依据。

从基本的一维两液体模型出发,全面地考虑了气升式反应器中气体膨胀、气液两相间相互作用和滑移等,建立了反应器的一维模型。通过数值方法求解整个反应器的流体力学方程组。解的结果包括气含率、气体和液体速度等,作者将模型计算结果与大量的实验数据进行了比较,两者相符较好。

建立了一直径为0.186m、高3m的内环流气升式反应器。通过电化学方法测得了反应器中的气含率和速度。本文以文(Ⅰ)所得气升式环流反应器的一维两流体模型为基础,推导出了反应器的能量方程。分析了反应中的功耗分配规律,并以此对反应器中的流动规律作了较合理的解释。本文还从理论和实验上较全面地讨论了反应器操作参数和结构参数对气含率和循环液速等的影响。

在分析水煤浆“滑移层”内流动的基础上,导出了表征水煤浆流动状态的相似准数——广义雷诺数Re_g。结果表明,它不仅适用于管内存在滑移的具有广义宾汉体和宾汉体性质的水煤浆流动,且同样适用于非牛顿流体中的宾汉体、幂律流体以及牛顿流体的无滑移流动。同时,水煤浆虽为液固两相非牛顿流体,但其层流流动的沿程能量损失系数的计算公式类似于牛顿流体的简单形式,即λ=64/Re_g。该式的计算精度令人满意。

本文采用1％Sr/La_2O_3-Ag-YSZ氧泵型催化膜反应器进行了甲烷氧化偶联反应研究。比较了不同制备方法的催化膜的反应性能,结果发现浸涂法(Ag-YSZ管随旋转轴转动涂制)制备的膜性能最佳。研究了操作条件对甲烷氧化偶联反应的影响。研究证明,传递氧与气相氧同时进料是一种较好的反应方式。结果表明,利用该反应器不仅可以简化分离过程,而且还可得到更高的C_2烃选择性。

在1％Sr/La_2O_3-Bi_2O_3-Ag-YSZ氧泵型催化膜反应器中,进行了甲烷氧化偶联反应动力学研究,提出了反应途径及机理,并建立了速率方程。结果表明,在该氧泵型催化膜反应器中,甲烷氧化偶联反应满足Rideal-Rdox机理。采用固体电解质电位测定技术进行了内扩散影响的考察。

推导和建立了计算固体溶质在含夹带剂超临界流体中溶解度的化学缔合模型。利用文献数据和本文实验数据对该模型的适应性进行了考察,并与文献自身模型的计算精度进行比较,取得了令人满意的结果。

推导和建立了计算固体溶质在含夹带剂超临界流体中溶解度的准液体模型。结果表明,理论计算值与文献数据和本文实验数据均有较好的吻合。

将对应态原理与基团贡献法相结合,引入拟临界性质的概念,提出基团对应状态法(Correspounding State with Group Contribution,简称CSGC)。并将其与Riedel方程相结合用于饱和蒸气压的估算,提出新的蒸气压估算方程(CSGC-PR方程)。88种基团的参数由包括饱和烃、不饱和烃、环烃、芳烃、含氧化合物、含硫化合物、含氮化合物、含卤化合物等350种物质5255个饱和蒸气压实验数据关联获得。新模型的估算精度优于现有的对应状态法,不仅对于高碳数分子有良好的估算精度,并对非极性物质能较好地外推高压下的饱和蒸气压。

提出发酵动力学模型参数辨识的遗传算法,并对典型模型进行了具体尝试。结果表明,遗传算法估计参数效果很好,优于麦夸脱方法。

采用流线迎风Petrov-Galerkin(SUPG)有限元解能量方程与一般Galerkin有限元解动量方程相结合的方法对Carreau流体的非等温搅拌流场进行了数值模拟。并与牛顿流体等温搅拌流动的相应结果作了比较,表明剪切变稀和温度效应对搅拌流动的流型、温度分布产生很大的影响。冷模试验结果应用于热模工况时会产生较大的误差。

从单相流体力学中描述气体流动的Navier-Stokes方程和单颗粒运动的Newton方程出发,使用比较严格的体积平均法推导出描述气固两相宏观流动的模型方程组并设法确定了模型参数,把该方程组加以简化,能得到Gidaspow、Blake和Davidson等人的模型方程,初步证明了模型的正确性,求解使用了经本文改进的基于控制容积有限差分的IPSA方法,编制了通用程序,模拟了二维射流流化床中浓密气固两相的流动,并计算出射流的穿透深度。

建立了测定超临界流体中无限稀释扩散系数的实验装置。在313.2～343.2K、8.1～16.0MPa内测定了苯及文献中尚未报道的7种低级脂肪醇在超临界CO_2中的无限稀释扩散系数,共144个数据点。应用本装置测定的数据及文献报道的各类体系的数据(计63个体系,817个点),考察了现有的几种模型及本文提出的简化的自由体积模型。

测定了2,3-二氯丙烯(1)-环氧氯丙烷(2)-水(3)三元体系于20.0、30.0、58.3、67.9和77.4℃5个温度下的液液平衡数据,并用UNIQUAC方程进行了关联,取得了较满意的结果。

<正>搅拌反应器是化工、医药、食品工业中广泛应用的基础设备之一,当搅拌釜内液深与搅拌釜直径相比较大时(通常比值大于1),往往采用双层或多层桨,以保证顶部到底部的循环流动。 透平桨产生的是径向流,形成以桨叶为中心线的上、下2个循环区,桨叶附近剪切速率高,气体分散能力强。翼型桨产生的流型是轴向流,形成全釜循环,混合均匀,剪切温和。为充分利用两者优势,加强全釜混合,剪切适度,特别是在粘稠物系中,可采用组合桨。目前尚未看到对翼型-透平组合桨流动状况的研究,而对于非牛顿流体中的组合桨流动状况则了解

<正>对辐射换热的数值计算,段法(Zone Method,又称区域法)和Monte Carlo法的应用较广。然而段法中辐射热交换因子的计算涉及到频繁的多重积分计算,特别是在有非均质参与或复杂几何系统的情况下,涉及空间积分的段法会更显乏力。Monte Carlo法对复杂几何系统和非均质有较强的适应性。特别是将Monte Carlo法改进后,在相同精度要求下,可以很大程度地减少抽样,从而简化计算。近年来,Taniguchi等和Murty等已部分将Monte Carlo法的随机抽样改为一致确定抽样。

<正>金属表面修饰,是一种有效的提高耐蚀性的手段。化学修饰同电化学修饰相比,操作简便,节能,而且实用性强,具有实际推广的意义。 钛酸酯是由美国Kenrich石油化学公司开发的一类以Ti为中心元素的新型偶联剂。它有比较独特的分子结构,一端能与无机物表面的羟基反应,生成牢固的化学键,另一端能与有机物发生交联。由于钛酸酯的这一特点,其应用范围正在不断扩大,在涂料、粘合剂、塑料和橡胶等方面都得到了广泛应用。Sugerman和SalVatore研究了钛酸酯在水基和高固涂料中的耐蚀性能,探讨了烷基钛酸酯与金属表面清漆耐蚀性的关系。Yoshitaka等研究了α-Fe_2O_3经钛酸酯修饰后表面性质的变化,并初步探讨了钛酸酯与金属的成键方式。总之,钛酸酯的作用愈来愈受到重视。

<正>传统的吸收设备一般为塔型。传质的效果除与气液接触面的大小、气液流动状况、气液本身的物理性质等因素有关外,还与重力加速度g密切相关。Van Krevelen等推导出的关系式中,传质系数是k_L∞g~(1/3),Vivian通过对湿壁塔中气体吸收过程的研究,Norman等利用溶质渗透理论,都导出k_L∞g~(1/6)。但g是一个不可改变的有限值,若用人为可改变的旋转速度ω取代,则是一条强化传质过程的途径。作者从1983年研究旋转吸收器,屡经改进,制造了现用的实验螺旋型旋转吸收器。用该装置的实验结果表明,当ω增大时,k_L和α随之增大,液泛速度相应提高,操作范围增大,传质效果增强。