检索结果-南通市图书馆

作者：李岩北京化工大学

学位级别：硕士

本文针对氯碱厂大气环境下，设备腐蚀严重的问题。以某厂正在使用的重防腐体系作为参照，又选取了另外3种重防腐体系。分别采用盐雾试验和浸泡在中性和碱性环境下的NaCl溶液进行电化学阻抗谱（EIS）测量。根据实验结果从耐盐雾和电化学... 详细信息

本文针对氯碱厂大气环境下，设备腐蚀严重的问题。以某厂正在使用的重防腐体系作为参照，又选取了另外3种重防腐体系。分别采用盐雾试验和浸泡在中性和碱性环境下的NaCl溶液进行电化学阻抗谱（EIS）测量。根据实验结果从耐盐雾和电化学腐蚀角度对重防腐体系的失效进行了讨论与分析。最后对防腐体系的底漆进行了漆膜机械性能测试。主要结论如下：（1）根据四种重防腐体系盐雾试验前后对比照片可以明显观察到，体系1的防腐涂层已经完全失效，体系2、3的耐盐雾性能不是很好。体系4表面无任何变化，所以，四种重防腐体系耐盐雾性能依次为：体系4＞体系3＞体系2＞体系1。（2）中性溶液浸泡，体系1的电化学阻抗谱图已显现出涂层失效的电化学特征。体系2、3、4经过35天的浸泡没有出现明显的失效特征，根据谱图的曲线变化可以判断出：体系4＞体系3＞体系2＞体系1。（3）浸泡在碱性环境溶液中，体系1、3的电化学阻抗谱图均已出现涂层失效的电化学特征。体系2、4浸泡后，虽然谱图上的曲线有些变化，但仍然可以满足防腐蚀要求。因此四种重防腐体系耐碱性能依次为：体系4＞体系2＞体系3＞体系1。（4）体系2、体系3（体系4）的环氧富锌底漆的涂层附着力，抗冲击力，柔韧性等机械性能均达到很高的水平。

关键词：重防腐体系盐雾试验交流阻抗谱涂料筛选

离子液体-固体颗粒搅拌体系中的流体动力学特性研究

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离子液体-固体颗粒搅拌体系中的流体动力学特性研究

作者：汤祺北京化工大学

学位级别：硕士

离子液体作为一种新型溶剂,具有诸多优良的物理化学性能,有望成为化工领域的新一代溶剂和介质。多相搅拌反应釜作为常用的混合和反应设备,在化工、冶金、生物等行业均有着广泛的应用。深入研究离子液体在多相搅拌釜中的流动特性,将为离... 详细信息

离子液体作为一种新型溶剂,具有诸多优良的物理化学性能,有望成为化工领域的新一代溶剂和介质。多相搅拌反应釜作为常用的混合和反应设备,在化工、冶金、生物等行业均有着广泛的应用。深入研究离子液体在多相搅拌釜中的流动特性,将为离子液体绿色反应分离新工艺和设备的设计提供了重要的依据。本文结合实验及模拟研究方法,对搅拌釜中的离子液体-颗粒两相流开展研究,主要研究内容和结果如下:(1)离子液体中单颗粒的曳力系数研究。实验测定了单颗粒在离子液体中的曳力系数,结果发现,经典的曳力系数模型无法直接用于离子液体体系中曳力系数的预测。采用无量纲分析法,建立了两种新的曳力系数模型,在提高该物理量预测精度的同时,探讨了表面性质对于曳力系数的影响规律。(2)建立搅拌釜中离子液体-颗粒体系的数值模拟模型。采用欧拉多相流模型,结合离子液体中颗粒的曳力系数,对搅拌釜中离子液体体系液-固流动行为进行数值模拟。将模拟结果与实验对比验证,结果表明新模型具有更高的计算精度(最大实验及模拟误差为8.89%)。模拟结果发现颗粒最大悬浮高度同搅拌桨转速正相关,与两相速度场轴向速度为零的分界线几乎重合。另外,采用标准偏差法进行固体颗粒的悬浮程度评价,预测了离子液体体系两相搅拌釜的均匀悬浮转速。(3)建立了离子液体-颗粒体系的FCCS-CFD耦合计算方法。将热力学、计算流体力学方法相结合,对搅拌釜中的液-固两相流动开展研究。考察了不同温度及不同离子液体对液-固两相流动的影响,结果表明,不同转速下,反应器中颗粒的分布均匀程度与液相介质的粘度呈反比关系。常温下粘度较高的离子液体作为液相时,可以采用预加热等方式降粘,提高颗粒的分布均匀程度,和流场的均一性。

关键词：搅拌釜离子液体液-固两相流曳力系数计算流体动力学(CFD)

38DD350型电解槽钛板及钢板腐蚀原因分析及密封条设计

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38DD350型电解槽钛板及钢板腐蚀原因分析及密封条设计

作者：李书声北京化工大学

学位级别：硕士

本论文对38DD350型电解槽的钛板和钢板腐蚀原因进行了分析,并用Fluent软件对阳极室的流场进行了分析,找出了流场的分布对腐蚀的影响。利用电化学理论分析了钛板出现点蚀和面腐蚀的原因。钛板出现点蚀的原因是由于电解槽的电压上升,以及... 详细信息

本论文对38DD350型电解槽的钛板和钢板腐蚀原因进行了分析,并用Fluent软件对阳极室的流场进行了分析,找出了流场的分布对腐蚀的影响。利用电化学理论分析了钛板出现点蚀和面腐蚀的原因。钛板出现点蚀的原因是由于电解槽的电压上升,以及钛板在加工中出现的晶格缺陷所引起的。出现面腐蚀的原因则是因为该区域离子膜的损坏,使得阴极室的NaOH溶液直接与钛板接触所引起的。建立阳极室的几何模型,用Fluent软件对阳极室的流场进行了分析。发现在出现点蚀的位置出现了氯气的聚集和流动停滞的现象,而在点蚀产物的成分分析中发现了氯元素,可以说明点蚀的产生与氯气的聚集有关。对钛板右上角区域流场分析中发现,该区域液体流动缓慢,而该区域又是离盐水进口最远的区域,因此造成了该区域的NaCl浓度下降,导致了离子膜的损坏,造成了钛板的面腐蚀。钢板的腐蚀主要是由于钛板出现的孔蚀,造成阳极槽内的食盐水进入了钛板和钢板的连接处,构成了电偶腐蚀。对阳极室的入口进行了改进,改进后的流场改善了钛板出现点蚀和面腐蚀区域的流场。对防止点蚀和面腐蚀的产生有积极的作用。

关键词：点腐蚀电化学钝化膜电偶腐蚀

受外载作用焊制三通塑性极限载荷的有限元分析

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受外载作用焊制三通塑性极限载荷的有限元分析

作者：贾慧灵北京化工大学

学位级别：硕士

三通作为重要的压力管道元件广泛用于石油化工、电力和油气输送等行业中，由于其几何形状复杂和数学分析上的困难，至今仍没有成熟简便的应力计算方法。鉴于管道三通的破坏常表现为塑性失效，因此，管道三通的塑性极限载荷成为工程中重... 详细信息

三通作为重要的压力管道元件广泛用于石油化工、电力和油气输送等行业中，由于其几何形状复杂和数学分析上的困难，至今仍没有成熟简便的应力计算方法。鉴于管道三通的破坏常表现为塑性失效，因此，管道三通的塑性极限载荷成为工程中重要的设计参数。本文采用有限元分析的方法，在对纯弯矩作用下无缺陷三通进行研究的基础上，详细地研究了单一弯矩及不同比例内压弯矩联合作用时底部减薄缺陷对三通塑性极限载荷的影响。主要研究内容和结论如下：（1）建立了无缺陷及含底部减薄缺陷焊制管道三通的三维有限元计算模型，编制出适合本课题需要的有限元前处理程序。（2）建立了无缺陷三通塑性极限弯矩有限元解数据库，研究了不同几何尺寸对三通塑性极限弯矩的影响规律。（3）对含底部减薄三通塑性极限载荷的影响因素进行简化，得到了不同底部减薄缺陷三通在纯弯矩及内压弯矩联合载荷作用下的塑性极限载荷的有限元解，研究了底部减薄三通的塑性极限载荷随主要影响因素的变化规律，提出了局部减薄三通的失效模式。（4）在有限元分析的基础上，拟合得出在外载荷作用下的三通塑性极限载荷估算公式。

关键词：三通塑性极限载荷有限元法局部减薄缺陷估算公式

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PPVC种子反应釜设计

PPVC种子反应釜设计

作者：万辉北京化工大学

学位级别：硕士

反应釜(Reactor)是化学、医疗及食品等工业生产中的核心反应设备。在特定的压力和温度条件下,将两种(或多种)液体、气体及助剂等物料采用机械变速搅拌的形式进行充分均匀混合,促进生成有较高经济效益产品,具有广泛的适用性,而聚合种子... 详细信息

反应釜(Reactor)是化学、医疗及食品等工业生产中的核心反应设备。在特定的压力和温度条件下,将两种(或多种)液体、气体及助剂等物料采用机械变速搅拌的形式进行充分均匀混合,促进生成有较高经济效益产品,具有广泛的适用性,而聚合种子反应釜(Seed Reactor)在氯碱行业聚氯乙烯生产中有较为重要的作用。本文研究的反应釜应用于糊状树脂生产过程,主要用来制备混合法聚合工艺中的关键中间物料。其核心是良好的搅拌效果和釜体传热效果。本文主要研究糊状树脂种子反应釜的制造设计,包括反应釜体的压力容器设计、搅拌传动及密封选型设计。本文所介绍的是一种13.2m3种子反应釜设计,其釜体采用复合钢板材质,釜体内表面利用镜面抛光,釜体外侧采用(?) 89半圆管夹套焊接形式对反应釜内物料介质进行间接加热或冷却,此种设计具有较高的反应热交换率。反应釜机械变速搅拌系统主要由高效节能电动机(含变频器)、齿轮式减速机、夹壳联轴器、双端面平衡型机械密封、不锈钢搅拌轴以及三叶后掠式搅拌器等构成。釜体附件采用耳式支座、快开人孔结构设计,上述部件与工艺用釜体管件共同构成糊状树脂种子反应釜。

关键词：种子反应釜反应釜体外冷却夹套搅拌传动系统糊状树脂

粒子冲击钻井中高压粒子泥浆阀及粒子处理系统的研究

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粒子冲击钻井中高压粒子泥浆阀及粒子处理系统的研究

作者：陈熹璆北京化工大学

学位级别：硕士

本文对一种新型石油钻井技术——粒子冲击钻井(PID)技术所用高压粒子泥浆阀、钻井液中钢质粒子的分离方法以及相关设备进行了设计和研究。通过了解国内外相关技术的研究进展,结合粒子冲击钻井技术的特殊要求,设计了适用高压粒子泥浆输... 详细信息

本文对一种新型石油钻井技术——粒子冲击钻井(PID)技术所用高压粒子泥浆阀、钻井液中钢质粒子的分离方法以及相关设备进行了设计和研究。通过了解国内外相关技术的研究进展,结合粒子冲击钻井技术的特殊要求,设计了适用高压粒子泥浆输送管路的高压粒子泥浆阀,该阀能很好地满足粒子冲击钻井的特殊工况要求。并且设计了应用于粒子冲击钻井系统的粒子处理系统(PPS)。高压粒子泥浆阀的阀板与阀座采用接触式机械密封,能有效密封管路中的高压流体;阀门具有手动控制及液压传动控制两套控制结构;阀板上的阀孔及阀座阀孔交界处的倒角设计可防止钻井液中钢质粒子对阀门内部阀板和阀座的损坏。应用ANSYS软件对高压粒子泥浆阀即将完全关闭时刻阀板、阀座以及钢质粒子的接触过程进行瞬态动力学分析。高压粒子泥浆阀由于其内部阀板上的阀孔与阀座上的阀孔相应的倒角结构创新,可以有效防止在即将关闭时出现粒子夹卡、破碎的情况,延长阀门的使用寿命。设计了粒子处理系统(PPS)的工艺流程,并分析和阐述了本粒子处理系统中的分离、输送、粒子处理、存储设备的设计和选型方法。此粒子回收系统可以连续完成粒子的循环、分离、存储。本课题在国内尚属首次系统研究,文中设计的粒子冲击钻井粒子分离方法及相关设备可以很好的适应粒子冲击钻井系统的工作需要,对此技术的后续研究具有借鉴作用。

关键词：粒子冲击钻井钻井液粒子分离高压粒子泥浆阀有限元瞬态动力学分析粒子处理系统泥浆处理设计

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涡流式空气分级机结构及流场特性的研究

涡流式空气分级机结构及流场特性的研究

作者：刘圣照北京化工大学

学位级别：硕士

涡流式空气分级机是干法分级的重要设备。采用激光多普勒测速仪(LDV)，研究了涡流式空气分级机内转笼和环形区的流场特性，并用重质CaCO物料试验，验证了蜗壳结构改变对分级指标的影响，为进一步改进分级机结构，获得更佳的分级指标，... 详细信息

涡流式空气分级机是干法分级的重要设备。采用激光多普勒测速仪(LDV)，研究了涡流式空气分级机内转笼和环形区的流场特性，并用重质CaCO物料试验，验证了蜗壳结构改变对分级指标的影响，为进一步改进分级机结构，获得更佳的分级指标，提供了依据。涡流式空气分级机转笼内的流场测试表明：转笼旋转，位于叶片间的气流与转笼一起运动，受到转笼叶片与出风口负压的作用，气流切向速度分布不同于转笼刚性旋转;转笼低速旋转，随着测点半径的减小，切向速度呈减小趋势;转笼高速旋转，随着测点半径的减小，切向速度呈增大趋势。在转笼叶片间存在旋涡，其位置与转笼的转速有关;由于出风口负压及转笼旋转的影响，转笼内存在不可忽略的轴向速度，其数值的大小与进口风速、转笼转速及在转笼中的位置有关。旋转的转笼影响环形区流场特性，用系数F表示转笼旋转对环形区气流切向速度的影响程度，在低速时F值较大，随转速的增加而迅速减小。流场测试结果表明：在蜗壳内加装水平隔板，能够有效的减小环形区气流轴向速度，使流场变得稳定;在转笼叶片间加装水平隔板，可以有效地减小转笼内轴向速度的数值。通过物料试验又进一步证明：转笼低速旋转时环形区是主要的分级区，转笼高速旋转时，环形区主要起分散和辅助分级作用。

关键词：涡流式空气分级机激光多普勒测速仪流场特性环形区分级指标

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稀硝酸输送管道材料的腐蚀机理研究

稀硝酸输送管道材料的腐蚀机理研究

作者：徐一慧北京化工大学

学位级别：硕士

硝酸是一种强酸,氧化性极强。在实际生产过程中,由于硝酸的腐蚀性极强,304不锈钢管道常被腐蚀穿透造成硝酸泄漏,必须停车检修。硝酸管道发生腐蚀泄漏不仅会影响生产进度,而且管道换新和维修费用提高了整体生产成本。本文针对企业中的30... 详细信息

硝酸是一种强酸,氧化性极强。在实际生产过程中,由于硝酸的腐蚀性极强,304不锈钢管道常被腐蚀穿透造成硝酸泄漏,必须停车检修。硝酸管道发生腐蚀泄漏不仅会影响生产进度,而且管道换新和维修费用提高了整体生产成本。本文针对企业中的304硝酸管道所处的腐蚀环境,开展了浸泡试验和电化学试验研究,主要工作及结论如下：(1)用光学显微镜和扫描电镜对从腐蚀失效管道截取的样品进行宏观形貌、微观形貌、金相组织分析,分析表明：304不锈钢硝酸管道失效的主要原因一是焊缝热影响区冷却不当,造成晶粒粗大,耐蚀性下降。二是管内流动的硝酸介质对管内壁的冲刷造成了冲刷腐蚀沟。(2)针对304不锈钢硝酸管道的腐蚀环境,腐蚀介质选用不同浓度的硝酸,运用动电位极化曲线方法和电化学阻抗分析方法分别探究了硝酸浓度和温度对304不锈钢的腐蚀速率的影响。由极化曲线分析可知：随着硝酸浓度或者温度的升高,304不锈钢钝化区范围和电化学反应电阻逐渐减小,腐蚀电流密度增加,温度为80℃时,腐蚀电流密度受浓度影响最大,最大增幅为34μA/cm2。硝酸浓度为65%时,腐蚀电流密度受温度的影响最大,最大增幅为43.31μA/cm2。由电化学阻抗谱分析可知,随着硝酸浓度或者温度的升高,阻抗谱的双容抗弧半径、低频阻抗值和反应电阻均逐渐减小,腐蚀电流密度增加。304不锈钢不宜用在温度高于80℃、浓度大于65%的硝酸中。(3)开展了304不锈钢在浓度为65%硝酸中浸泡试验研究,分析了平均腐蚀速率、表面形貌以及腐蚀产物成分随时间的变化。结果表明：随着浸泡时间的延长,304不锈钢的平均腐蚀速率先增加,后趋于稳定,不同温度下腐蚀速率从大到小排列为：80℃>60℃>40℃。304不锈钢表面形成的腐蚀产物主要是Fe-Cr-Ni等金属化合物。依据EDS(Energy Dispersive Spectroscopy, X射线能谱分析)分析,Si元素的富集会使钝化膜更致密,能提高304不锈钢的耐蚀性。

关键词： 304不锈钢硝酸腐蚀极化曲线电化学阻抗谱静态浸泡

天然气离心式气液分离器的结构设计及流场数值模拟

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天然气离心式气液分离器的结构设计及流场数值模拟

作者：孙福江北京化工大学

学位级别：硕士

离心式分离器以其结构简单,加工制造容易,分离效率高,广泛的应用于固液分离、液液分离及气液分离中。目前在石油、矿山、化工、医疗器械中发挥着不可替代的作用。本论文针对常规的离心式分离器进行结构改进,开发出新型的天然气离心式... 详细信息

离心式分离器以其结构简单,加工制造容易,分离效率高,广泛的应用于固液分离、液液分离及气液分离中。目前在石油、矿山、化工、医疗器械中发挥着不可替代的作用。本论文针对常规的离心式分离器进行结构改进,开发出新型的天然气离心式气液分离器,通过实验证明,该分离器解决了一定压力下气液分离经常出现的气液夹带现象,改善了气液分离用离心式分离设备的内部气液两相流的流场,使分离器对于气液两相混合流中粒径在3-8μ以上的液体组分分离效率达到90%以上。应用Fluent计算软件,针对自行设计的新型离心式气液分离器进行了内部流场的数值模拟,采用三节点三角形单元划分网格,以保证模型精度。同时采用修正的RNG方程建立湍流模型,以适用于本研究所设计的气液分离器。在此基础上采用牛顿-拉格朗日插值法进行计算,用双精度计算保证计算结果的精度,方程中各项的离散采用二阶迎风格式,压力-速度的耦合采用CFD中经典的SIMPLE算法求解。给出了计算结果。对多种组合结构的分离器的分离效率进行了现场试验,发现其实验结果与数值模拟计算所得到的结论基本一致。这些数据为现场应用提供了理论依据。

关键词：离心式分离器气液分离结构设计数值模拟

脉冲电场与离心场耦合作用下破乳实验研究及实验台关键部件设计

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脉冲电场与离心场耦合作用下破乳实验研究及实验台关键部件设计

作者：潘子彤北京化工大学

学位级别：硕士

就我国现阶段石油开采现状而言,已进入二、三次采油阶段,从地层中开采出的原油含有大量的水,给之后的储运、加工环节带来了很多不利影响。为了降低原油中的含水量,需进行油水分离,较使用纯电场和纯离心场的分离方法来说,脉冲电场与离心... 详细信息

就我国现阶段石油开采现状而言,已进入二、三次采油阶段,从地层中开采出的原油含有大量的水,给之后的储运、加工环节带来了很多不利影响。为了降低原油中的含水量,需进行油水分离,较使用纯电场和纯离心场的分离方法来说,脉冲电场与离心场耦合脱水方法适用于连续性分离,该方法破乳效率高,脱水效果好。为了进一步研究脉冲电场和离心场耦合作用下的脱水机理,同时寻求影响水相液滴的聚结沉降因素,本文主要从实验的角度加以分析验证,通过油包水型乳状液破乳分离的实验研究,分析了电场以及离心场对破乳分离效果的影响规律。基于北京化工大学自行设计的高频脉冲电场一离心场耦合破乳实验装置,以5#白油与超纯水配制的含水率10%的W/0型油水乳状液为研究对象,对W/0型油水乳状液进行纯电场、纯离心场以及高频／高压与离心场耦合作用下的电脱水实验研究。在高频／高压与离心场耦合作用下,对W/0型油水乳状液进行正交实验和单因素实验,根据破乳效果,得出了电场频率、电压、离心转鼓转速对于油包水乳状液破乳效果的影响规律,同时获得了破乳分离实验的最佳参数：电压4500V,频率2000Hz,转速300r/min。在此基础上,采用ANSYS软件对离心脉冲电场破乳装置的关键部件转鼓进行模态分析和强度分析,得到了转鼓多阶固有频率、振型和最大应力等参数值,根据计算结果,确定了转鼓的各阶临界转速和危险位置。本文的实验结果及对转鼓部件的理论分析不仅为后续连续性实验提供了依据,同时也对高频脉冲电场与离心场耦合破乳装置转鼓的结构设计参数优化具有重要的指导作用。

关键词：油水乳状液脉冲电场离心场实验研究转鼓分析