本文以Purex流程一个16级第一循环逆流萃取设备为对象,通过萃取过程机理分析,在建立了一种简单线性级联动态机理模型的基础上 推导出一种变系数非线性级联动态机理模型.提出了求解非线性级联动态机理模型的一种变步长浮点线性化数值计算方法和仿真程序.在一定稳态条件下,求得各级被萃取物质的动态分布及其随时间变化规律.把敏感级的理论计算与实验值进行了比较,获得了满意的结果.

本文将胡英、徐英年、Prausnitz建立的气体在非极性溶剂中溶解度的分子热力学模型推广到极性溶剂系统,并用它计算了气体在水、醇、酮、卤代苯及萘的取代物中的Henry常数.在193.15—573.15K的广阔温度范围内,对于分子偶极矩最大为2.83德拜(Debye)的13种溶剂、共81个系统,一般只用一个可调参数,本模型均得到较好的计算结果.

本工作将胡英、徐英年、Prausnitz建立的气体溶解度的分子热力学模型推广到溶剂为电解质溶液的系统中.为计入离子电荷对流体混合物Helmholtz自由能的影响,作者考虑了位于中性分子的第一配位圈中离子的电荷与此分子的诱导偶极和偶极的相互作用.对于第一配位圈以外的离子的影响则由于正、负电荷关于中心分子的对称分布而略去.本模型给出了有效离子硬球直径与Pauling晶格直径的关联式σ=ησ~(cryatal)、其中,η=-6.645+747.2511/T+2.9539×10~(-2)T-5.05798×10~(-5)T~2+3.2431×10~(-8)T~3,T>453.15K时η=1.021.对78个1-1价电解质系统的计算结果表明,本模型只需要气体在水中的分子参数即可在很大的温度和电解质浓度范围内(273K

通过一系列宽板试验、带裂纹容器试验及工程容器典型事例分析,特别是高应变异形板试验、加筋宽板的有限元计算及大型容器接管裂纹测试研究与理论分析,作者发现无论是PD6493—80或JWES2805—83的设计曲线,在e/e_y=1附近,安全裕度均较小;特别是PD6493—80设计曲线的高应变区(e/e_y>1.5)的安全裕度却比低应变区要大得多;在同一设计曲线范围内,各段差异极大,显然是不合理的.本文提出了CVDA设计曲线为中国规范所采用.它的最后表达式为:经过理论分析及大量数据验证,充分说明了CVDA设计曲线的适用性、合理性和先进性.

本文介绍了能用来模拟具有化学反应的精馏过程的数学模型,并提出了计算方法.此模型考虑了塔内发生的连串化学反应.此计算方法是以块状三对角线矩阵技术为基础的.为完成设计计算和考察不同的级间流构型对中间产物收率的影响,改进了在块状三对角线外还有若干块状子矩阵和/或边矩阵存在时的更通用的矩阵方程求解方法.以氯丙醇皂化反应精馏生产环氧丙烷过程为例说明了此计算方法的正确性.结果是令人满意的.

建立了一个简明的物理模型及数学模型;对Bell和Ghaly的汽相热阻法作了一些补充和阐述.提出界面波纹对汽相热阻影响的修正因子V_r;推导出水平管内液池覆盖面积对液相传热系数影响的修正因子(θ/π)β,并拟合出β—θ的关联式.提出一个完整的对流冷凝传热系数h_c的计算方法.实验数据表明Bell法偏低约10—15%,其原因是未考虑波纹对汽相热阻的影响.修正后的汽相热阻法计算的h_c值与实验结果相差±10%.

本文第一次提出了等效反应温度T_a的概念,即把一个等温n级反应或非等温一级反应等效为一个在T_a温度下进行的等温一级反应,从而大大简化了多孔催化剂有效系数的计算过程,并得到了等温和非等温催化剂有效系数的近似解析表达式.利用这些表达式来计算催化剂的有效系数,不仅简单易行,而且计算结果与用数值方法得出的结果相比,也较现有的近似计算方法更精确.

分别在纯水-O_2、乳化剂水溶液-O_2两个体系中,实测了卧式釜中长径比、桨径釜径比、液含率、搅拌桨个数、叶片数及操作条件对气液传质容量系数K_(La)的影响,关联了低Fr数区的实验结果;提出了以K_La为目标函数的放大准则:在几何相似条件下,保持Fr=const.,或P_v=const..

本文介绍了一个计算工业规模的回转筒干燥机的方法.此方法已在干燥复合肥料的回转筒中得到了验证.在讨论回转筒中颗粒的干燥传热过程时,采用了颗粒群为容积分布密度函数来估计颗粒间传热过程的相互影响,并且用中间试验的实测数据对该密度函数的四个参数进行了参数估计.又定义颗粒的悬浮态时间作为颗粒的干燥时间,为求取悬浮态时间,应用了蒙特卡罗法,马尔可夫链等数学方法来模拟在回转筒中颗粒群的传输过程.

本文提供醋酸—乙醇—水—醋酸乙酯四元体系的热力学模型和计算方法,为带反应器的恒沸精馏计算所需的相平衡和热量平衡计算提供方法和依据.该四元体系的液相具有强极性,在一定温度下分层;气相存在醋酸分子缔合.除醋酸外的其它三组分间存在三元或二元共沸物.计算模型考虑到这些特点.ASOG模型用于计算活度系数,并与UNIFAC模型作了比较.用经验方法处理醋酸分子在气相中的缔合.热力学性质的计算结果与实验数据(共150组)在合理的误差范围内吻台.本文的模型和方法用于带反应器的精馏塔计算时可拟合实际生产数据.

本文在Block算法的基础上结合使用松弛法对酯化反应一粗酯分离系统进行了反应-三相恒沸精馏的计算机模拟计算.这种算法与Block算法比较不但收敛稳定 而且由于在程序上采用了稀疏矩阵的处理技术,便于在微机上实现.用本算法,对十二种不同的操作条件进行了模拟计算,并将计算结果与工厂提供的数据作了比较.

本文将压滤机的过滤压密过程按三维数学模型进行解析,所解出之过滤压密理论方程与实验数据吻合较好;所提出之工业过滤压密方程对压滤机的设计、选型或校核计算等都具有一定的指导意义.

为得到煤的气化技术开发的基础数据,在固定床微分反应器中,于常压、动力学控制条件下,对国内外七种煤半焦进行水蒸汽气化实验.将煤的气化反应速率用水蒸汽分压及煤的未转化率的幂函数型式表示时,其结果是与水蒸汽分压及细孔表面积的一次方成正比.从理论上推导出了在反应过程中包括考虑煤的细孔结构变化的动力学方程,并且导出了含碳组分气体的生成速率与煤的气化速率的相关式.用Bhatia等人的随机细孔模型表示反应过程中的细孔表面积变化时,计算结果与实测值相当吻合.

本文将(I)报中提出的简易方程式推广应用到823K和100MPa的NaCl水溶液,NaCl的最高浓度达65.2wt%(三相点时的饱和溶解度)下热力学性质的计算.这些热力学性质包括溶液中水的活度、氯化钠的平均离子活度系数、溶液的Gibbs自由能,计算值与实验值吻合较好.文中列出了不同温度压力下的w和△_8G_2~0/RT值及其变化曲线、和本文提出的参考压力值P_r,为高温高压下电解质水溶液的研究作了初步的探索.