通过理论分析和实验研究证明了成膜过程中铸膜液的流体力学不稳定性是导致膜表层缺陷孔洞的重要原因,而膜厚是影响流体力学不稳定性的重要参数。适当的厚度可以抑制失稳的发生,从而减少甚至消除膜表层的缺陷孔洞,在使膜获得高透水率的同时使膜获得高分离性能。

用有限元法求解二维搅拌流动的Navier-Stokes方程。采用极坐标系,引用罚函数法处理流体不可压缩条件,并消去压力项,成功地计算了锚式桨搅拌槽二维流场的速度分布、流型以及剪切率分布。计算的流型与实验拍摄的结果符合良好,还对不同Re数下的搅拌流场进行了数值模拟,并描述了典型Re数下的计算结果及Re数对流场的影响。

推导和建立了描述超临界流体填料萃取塔两相流体力学特性的数学模型。在25mm内径的连续逆流填料萃取塔中,应用超临界二氧化碳-异丙醇-水、超临界二氧化碳-乙醇-水2种实验体系和金属板波、金属丝网θ环2种填料对流体力学模型进行了实验验证,计算结果与实验数据符合较好。

根据双膜理论,建立了超临界流体填料萃取塔液相总体积传质系数关联式;依据柱塞流模型,应用超临界二氧化碳-异丙醇-水和超临界二氧化碳-乙醇-水2种实验体系在内径为25mm的塔内对金属板波和金属丝网θ环2种填料的传质性能进行了模拟计算。结果表明,本文提出的传质数学模型能较好地描述超临界流体填料萃取塔的传质性能。

本文用Monte Carlo方法对球形-线性Lennard-Jones流体混合物进行了计算机模拟。推导出含有该类线性分子的体系能量、压力和化学位的长程校正公式,并用于NPT系综模拟,研究了组成对体系物性的影响,为进一步模拟链状分子及聚合物体系打下基础。

对2个小气泡或小液滴之间的聚并进行了动力学分析,并考虑范德华力的影响,得到了界面无切向运动时气泡或液滴聚并所需时间与气泡直径、流体主体和界面性质的关系。

对管束核态沸腾引起管束效应的对流循环和滑移汽泡两种机制作了模型假设和定量计算。并在实验基础上拟合了管束核态沸腾平均换热系数计算公式,分析了两种机制对换热的影响。

在实验和前人研究的基础上,对微生物细胞珠磨破碎动力学进行了分析,提出细胞破碎过程中存在胞内产物释放、溶解和失活机理,据此建立了新的动力学模型,并对实验数据进行了回归,计算出有关参数。新的动力学方程能较好地解释产物失活现象。

针对表面中毒并伴有平衡死区二维圆柱状催化剂的反应-扩散偏微分方程组的特殊性,引入有限元方法求解该类问题,建立了求解步骤。实际计算所得效率因子与实验值对照表明,本法结果准确,过程简单,容易推广应用于各种相类似的体系。

用饱和NaCl溶液作示踪剂,计算机动态数据采集,研究了0.65L下压式多段混合搅拌槽(DPSTMM)流通截面放大25倍、体积放大100倍后轴向扩散、混合时间准数以及单位体积能耗等的变化。对放大后的DPSTMM,在煤油/辛醇(体积比10:1)-醋酸-水体系中,应用串级萃取原理分析了实验测定的总效率,计算出了不同混合段数时的总传质系数K_(od)α。结果表明DPSTMM具有良好的流体力学性能和传质性能。

将模糊优选理论与动态规划技术有机地结合起来,提出多目标多级串联系统优化的模糊优选动态规划技术。为解决化工系统中的多目标多阶段优化问题提供一条新路。最后例举一多级反应器系统最优控制应用算例。

对管板式换热器在Re<2、270条件下中、高粘非牛顿流体传热进行了研究,并给出相应的关联式,传热数据处理采用修正Wilson算法。为了减少流动不均一分布对实验结果的影响,本文用测温法对换热器内流体流动分布进行了研究。

提出了一种促进迁移的反应扩散模型,该模型考虑了外相边界层、膜相扩散和界面化学反应同时控制的情况,并考虑了膜破裂的影响。用间歇式液膜提钪进行了定量验证。模型计算值与实验值符合良好,尤其是对迁移溶质浓度较低(<0.22mmol/L)的外相料液体系更为适用。

以环已烷、正丁醇、甲苯为代表,进一步研究了烷烃、芳烃和低级醇在加压下的相平衡规律。测定了有关3个二元体系在101.3、304.0、506.6、709.3、911.9kPa下汽液平衡数据,对实测数据进行了统一关联,计算结果与实测值符合良好。环己烷-正丁醇、正丁醇-甲苯体系在所测压力下均形成最低共沸点。

建立了一套用Knudsen质量损失隙透法的极微蒸气压数据测定装置,用正十六烷作为标准物对设备进行了校验。测定了正十八烷、1-十八烯、邻苯二甲酸二乙酯、对苯二甲酸二甲酯、二异丙基萘、邻苯二甲酸二环己酯和芘在298～373K的极微蒸气压数据。并给出了各自的Antoine系数。

<正> 1 引言 微观混合是指流体分子尺度上的混合,而化学反应过程又是反应物分子间相互有碰撞作用的过程,微观混合对搅拌槽内进行化学反应有直接影响,因此开展对间歇搅拌反应器微观混合状况的研究十分必要。但微观混合的机理和模型较复杂,测定方法较困难,过去20年来集中于机理与模型研究,实际应用报道较少。本文对乙酸乙酯不可逆二级皂化间歇反应器中搅拌转速、介质粘度对微观混合状况的影响进行研究。 2 微观混合状态的描述 2.1 微观混合模型概述 从Danckwerts提出一整套混合统计概念和微观混合的2种极限理想状态后,许多研究者力求把这2种状态结合起来描述实际的微观混合状态,并通过大量实验,从工程和机理角度提出了不少微观混合模型。但这些工程模型都是单参数模型,经湍流类比分析,其微观混合参数都与理想混合时间有关,具有共同的结构特征。

<正> 1 引言 表面张力是物质的重要物性之一,在化工过程设计中广泛应用。尽管目前表面张力的实验数据十分丰富,但精细化学工业的飞速发展需要大量的各种温度下物质表面张力的数据,现有的实验数据已无法满足化工设计的要求。因此研究适应范围广、计算精度高的表面张力估算方法具有十分重要的意义。 目前国内外广泛使用的表面张力估算方法大都为对应状态法,由于物质临界数据的不足和难于准确测定,致使对应状态法的估算误差较大,在使用上也受到很大的限制。基团贡献万法是近年来发展的一种使用方便、计算简单的估算方法,已广泛用于物性的估算。在表面张力的估算方法中,早年曾提出用基团贡献法估算等张比容〔P〕,然后再用Macleod公式计算表面张力的方法。但在Macleod式中,对〔P〕和流体密度卢的数值变化过于灵敏,对这些数据的精度要求十分苛刻,进而限制了这种方法的使用。 本文在直接用基团贡献法估算沸点下物质表面张力的基础上,对工业上广泛使用的20℃下σ_(20)提出了基于基团贡献的直接估算方法。

<正> 1 引言 物质在超临界流体中具有良好的溶解性能和传质特性。纯物质在超临界流体中溶解度的研究已取得较大进展。但对混合物溶解度研究的报道甚少。 用超临界CO_2提取天然物已有大量文献报道。提取产物的组成和含量随实验条件有很大变化,其变化规律仅能从定性上给予说明。 松节油是由多种化合物组成的混合物,主要含α-蒎烯和-蒎烯等萜烯。由于它们的挥发度等性质相近,若用传统精馏方法需要几十个塔板才能达到分离要求。本文用NOVA-4L超临界萃取装置对其进行分离研究,并考察其变化规律。 2 溶解度的计算公式 谭飞等用超临界萃取的物理化学模型导出了物质在超临界流体中的溶解度,并给出精确度较高的半经验计算公式 (1)

<正> 1 引言 耐硫甲烷化催化剂具有耐硫、抗析炭等特点,可简化甲烷化工艺流程,便于工厂操作。设计合理的工业反应器和延长催化剂使用寿命是目前工业化急需解决的问题。作者对SDM-1型耐硫甲烷化催化剂宏观动力学进行了研究。 2 实验 2.1 测试装置 实验流程见图1。反应器为增压内循环无梯度反应器,将直径27mm、高25mm的催化剂筐置于导流环中,筐下方装有调速叶轮,转速1200～7200r/min。用热电偶测量反应床温度。实验用原料气由钢瓶中配制,配制后倒置48h以上,使气体充分混合。原料气经净化器脱除有害杂质后,由质量流量计计量,进入预热器升温至300℃,送反应器,出口气体经分离器至皂膜流量计计量,然后放空,或送HP5890色谱仪分析。 动力学测试前通过空白试验证实实验装置无催化活性。当转速为2850r/min,实验范围内消除了外扩散影响。H_2S体积浓度控制在0.09％