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中国科学院过程工程研究所介科学研究部（图）
中国科学院过程工程研究所 介科学研究部 多相系统 复杂流动系统
2022/6/15
介科学研究部以介科学为核心，致力于解决过程工程的共性基础与前沿问题，建立多相复杂系统的多尺度理论、高效准确的模拟方法和实验手段，推动过程工业研发模式的变革和绿色化、智能化转型升级。研究对象包括：气固、气液等多相系统、湍流、颗粒流等复杂流动系统，以及材料、生物等领域的复杂系统。
“酸处理红辉沸石-碱-铝酸钠-水”水热反应体系P型沸石的合成
红辉沸石 P型沸石 水热体系 X射线衍射
2010/12/29
用X射线衍射等测试方法研究“酸处理红辉沸石-碱-铝酸钠-水”水热反应体系混合物的硅铝的量比(n(SiO2)/n(Al2O3))、钠硅的量比(n(Na2O)/n(SiO2))、水钠的量比(n(H2O)/n(Na2O))以及晶化温度和晶化时间对P型沸石合成的影响;确定以酸处理红辉沸石为原料合成P型沸石的工艺流程和技术参数.工艺流程为:酸处理红辉沸石→水热反应→晶化合成→过滤、洗涤→烘干→P型沸石产品;...
双气泡相群平衡模型模拟鼓泡塔气液两相流
鼓泡塔 气液两相流 TBPBM模型
2009/12/11
基于对鼓泡塔气泡行为的现有认识，把气泡分成大、小气泡. 首次建立了完整的双气泡相群平衡模型(TBPBM)，以预测气泡尺寸，并耦合TBPBM与CFD双流体模型对D=440 mm鼓泡塔进行数值模拟，获得了气泡尺寸体积概率分布、时均气含率与液相速度径向分布、大小气泡相尺寸分布，对部分模拟结果与实验值及文献模拟结果进行了比较. 结果表明，TBPBM-CFD模型预测的时均气含率和液相速度分布与实验结果吻合最...
微小流化床流化特性分析
料高 床径 床层压降
2009/12/11
在内径4.3, 5.5, 10.5, 15.5, 20.5和25.5 mm的6个气固微小流化床中，考察了石英砂和不同粒径的催化裂化催化剂的流化特性. 研究了流化床尺寸、颗粒及流化介质物性对微小流化床床层压降及最小流化速度的影响. 结果表明，不同颗粒及流化介质的微小流化床床层压降实验值均小于计算值. 传统的压降关联式不能直接用于微小流化床. 其最小流化速度随床径减小呈指数增大，在高径比1:1~3:1...
流化床密相区颗粒扩散系数的CFD数值预测
颗粒混合 气泡运动 颗粒横向扩散系数
2009/11/25
应用离散颗粒模型直观获得颗粒运动情况，并从单个颗粒和气泡作用的角度分析颗粒运动和混合，证实气泡在床层中上升、在床层表面爆破以及气泡上升引起的乳化相下沉运动对颗粒混合起关键作用。应用基于颗粒动理学的双流体模型系统地对床宽分别为0.2、0.4、0.8 m的二维流化床在鼓泡区和湍动区的气固两相流动行为进行数值模拟。受离散颗粒模型启发，在双流体模型计算结果基础上，引入理想示踪粒子技术计算床内平均颗粒扩散系...
煅烧菱镁矿在氯化铵乙二醇溶液中的浸取动力学
煅烧菱镁矿 氯化铵 乙二醇 浸取动力学
2009/11/12
系统地研究了菱镁矿的煅烧条件以及煅烧粉在氯化铵乙二醇溶液中的浸取动力学. 菱镁矿在750℃下煅烧2 h左右能使MgCO3分解完全而CaCO3不分解，过烧会使晶粒长大，从而降低浸取速率. 在消除外扩散影响的前提下，浸取过程在反应物(NH4Cl与MgO)以化学计量比反应、氯化铵的初始浓度为0~1.23 mol/L时符合未反应收缩核模型(Unreacted shrinking core model)，且...
负压差立管内气固两相流的流态特性及分析
循环流化床 气固两相流 立管
2009/11/11
对于出口插入密相床的立管，管内气固两相的流动特点是下行的颗粒速度大于气体速度和颗粒的逆压差流动，颗粒下行是一个减速运动过程. 管内的气固两相流的流态有两种形式，当GsGsc时，流态是浓相输送流态，气流下行. 两种流态可以互相转变，主要取决于颗粒质量流率的大小. 负压差立管的流态变化与气固两相之间滑落速度和轴向压力的变化密切相关，滑落速度随颗粒质量流率的增加逐渐减小，而轴向压力则逐渐增大以平衡立管的...
活性炭材料改性及其在环境治理中的应用
表面性质 活性炭材料 改性
2009/11/11
从活性炭材料的表面结构性质和表面化学性质两方面论述了活性炭材料改性的研究进展，就活性炭材料在环境污水处理以及大气污染防治方面的应用进展进行了评述，并展望了活性炭材料改性的前景.
加压大型气液鼓泡床中气含率的实验和关联
鼓泡床 气含率 加压操作
2009/11/11
对内径0.3 m、高6.6 m的加压鼓泡床中的气含率进行了系统研究，得出了表面张力、粘度、压力等对气含率的影响规律；结果表明，在实验范围内，鼓泡床中的气含率随表面张力和粘度的升高而降低，随压力的升高而升高；并用气泡聚并的能量理论作了定性的解释. 根据542组实验数据得出了气含率的关联式.
聚焦结构、界面与多尺度问题,开辟化学工程的新里程
结构 界面 多尺度
2009/11/11
20世纪90年代以来，随着计算机技术和测量仪器的迅速发展，化学工程的研究水平日益提升，由经验规则的判断逐渐提高到计算机模拟量化分析. 化学工程的研究范围也日益扩大，下至纳微尺度结构与界面的观察与量化，上至宏观尺度设备与工厂的系统集成. 化学工程的服务对象也由化学工业扩展到冶金、材料、能源、环境、生物等诸多进行物质转化的过程工业. 目前化工科技界正在呼吁寻求继第一里程单元操作、第二里程传递过程和化学...
两段循环流化床吸附有机气体实验
循环流化床(CFB) 吸附 挥发性有机气体(VOCs)
2009/11/10
以Ambersorb 600为吸附剂，甲苯为吸附质，在两级循环流化床吸附装置内进行了吸附特性的实验. 采用PGM-7600型VOCs分析仪测量甲苯的浓度，得到两段循环流化床的压力和空隙率分布及浓度随床高的分布；研究了气体进口浓度和表观气速对吸附效率的影响. 在实验条件下吸附装置效率为95%~98%.
脉冲式密相气力输送水平管中的料栓行为
脉冲式密相气力输送 流动方式 聚丙烯颗粒
2009/11/10
探讨了聚丙烯颗粒在脉冲式密相气力输送水平管中的料栓行为. 结果表明在一定操作气速下，料栓的长短变化有规律，料栓的运动速度随其长度而变；栓长为1 m左右的聚丙烯颗粒由栓状流向沙丘流型转变的料气速度之比为0.7~0.8，出现在操作气速5 m/s左右；单个料栓的压力梯度与其长度有关，沿单个料栓的压力梯度和截面固含量随气速而变；料栓压降与操作气速无关.
射流流化床中锥形分布板对流动的影响
射流 流化床 多相流体力学
2009/11/10
给出了具有锥形分布板的射流流化床中浓密气固两相流动的多相流体力学基本方程组. 采用二维正交曲线坐标并生成了数值网格，用改进的IPSA方法求解二维正交曲线坐标中的多相流基本方程组，并编制了大型通用程序，流场可视化使用Tecplot软件. 对于给定的模拟计算，计算结果与实验值吻合. 模拟计算中改变了锥形筛板的角度、射流管的直径、床层高度、分布板开孔率的分布、射流气速、床层表观气速等，通过模拟得到床内的...
提升管内气固双流体模型的计算模拟
提升管 气固流动 双流体模型
2009/11/9
对提升管内气固流动行为建立了k–e–kp–ep–Q 双流体模型. 利用计算软件CFX模拟了内径0. 418 m、高18 m 的提升管内的冷态气固两相流动. 模拟结果与实验数据吻合较好.
下行床弧面气固快速分离器内颗粒运动
下行床 气固分离器 相位多普勒颗粒分析仪(PDPA)
2009/11/9
采用二维相位多普勒颗粒分析仪(PDPA)对下行床弧面气固快速分离器内颗粒相的流动进行了定量测量，得到了分离器内颗粒运动向量图、体积通量分布和粒径分布. 颗粒通过气固惯性的差别、弧面、挡板的碰撞导向和浓缩作用实现气固分离. 弧面附近颗粒体积通量有较宽的分布，但主要集中在靠近弧面处，对分离有利. 在横向气相曳力和湍流扩散的作用下，在弧面附近小颗粒向外围扩散，粒度分布逐渐形成双峰特征. 减小喷嘴宽度，可...