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多孔板鼓泡塔流动与传质特性数值模拟

化工学报 2024年第3期75卷 801-814,F0002页

作者：王娟李秀明邵炜涛丁续霍莹付连超白云宇李迪中国石油大学重质油全国重点实验室北京102249 中国石油大学过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249 中海油天津化工研究设计院有限公司天津300131

采用Euler-Euler双流体模型对安装不同数量的水平多孔板的鼓泡塔内气液两相流动及传质特性进行数值模拟研究,并探究了不同表观气速条件对鼓泡塔内气含率、气泡直径分布和气液传质系数的影响。结果表明,不同数量的多孔板和不同位置的多... 详细信息

采用Euler-Euler双流体模型对安装不同数量的水平多孔板的鼓泡塔内气液两相流动及传质特性进行数值模拟研究,并探究了不同表观气速条件对鼓泡塔内气含率、气泡直径分布和气液传质系数的影响。结果表明,不同数量的多孔板和不同位置的多孔板都会影响气含率的分布;随着多孔板的数目增加,鼓泡塔液相上方区域的气含率增加,但影响区域有限;安装多孔板后,鼓泡塔内径向位置的平均气含率变化明显,出现“M”形状的分布。不同表观气速下,未安装多孔板的鼓泡塔内直径为1~2mm的微小气泡占比超过30%;安装多孔板后,微小气泡占比明显增加;气液传质系数在中心区域(径向无量纲为-0.5~0.5)较为平缓,波动不大。最后将模拟计算得到的气液体积传质系数与Akita的关联式计算值进行比较,本文计算结果略高。

关键词：鼓泡塔 CFD-PBM模型气泡直径气含率气液体积传质系数

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叶片式分离元件结构及性能影响因素研究进展

化工进展 2024年第8期43卷 4187-4202页

作者：焦文磊刘震陈俊先张天钰姬忠礼中国石油大学(北京)机械与储运工程学院过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

叶片式分离元件是一种主要依靠惯性进行气液分离的元件,因其高处理量、高分离效率和低压降的特点而广泛应用于气液分离领域。本文从叶片式分离元件分离机理、结构及性能影响因素两个方面进行了详细的调研。论述了叶片流道内的液滴惯性... 详细信息

叶片式分离元件是一种主要依靠惯性进行气液分离的元件,因其高处理量、高分离效率和低压降的特点而广泛应用于气液分离领域。本文从叶片式分离元件分离机理、结构及性能影响因素两个方面进行了详细的调研。论述了叶片流道内的液滴惯性分离、液滴撞击以及液膜破裂导致的二次夹带问题等分离机理研究进展,从机理层面分析了二次夹带现象的成因并提出了抑制思路。归纳了叶片式气液分离元件的主要结构特征,分析了曲级数、弯折角度、间距以及疏水钩等结构参数对分离性能的具体影响。通过对比现有不同叶片结构的优缺点与适用场合,提出了增加拦截面积及开辟排液通道的叶片结构设计优化方向。分析了波形板叶片式分离元件及静态起旋转元件的应用现状,为叶片式气液分离技术应用选择及优化提供了参考。归纳了气流速度、压力以及入口湿度等操作工况对波形板叶片式分离元件性能的内在影响规律。最后,结合分离机理、结构研究与性能影响规律对波形板叶片式分离元件的结构设计与性能优化方向进行了总结与展望。

关键词：叶片式分离元件分离机理性能优化结构研究

基于微波谐振原理的天然气管道内液滴浓度测量方法

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化工进展 2024年第2期43卷 734-742页

作者：陈俊先刘震焦文磊张天钰吕家孟姬忠礼中国石油大学(北京)机械与储运工程学院过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室北京102249

针对天然气管道内液滴杂质难以直接检测,常规离线检测方法滞后性严重的问题。本文研究了基于微波谐振原理的液滴浓度双参数在线测量方法,利用COMSOL数值模拟建立了微波谐振测量传感器模型,通过参数化扫描确定了当谐振探针直径R_(C)=6mm... 详细信息

针对天然气管道内液滴杂质难以直接检测,常规离线检测方法滞后性严重的问题。本文研究了基于微波谐振原理的液滴浓度双参数在线测量方法,利用COMSOL数值模拟建立了微波谐振测量传感器模型,通过参数化扫描确定了当谐振探针直径R_(C)=6mm时,传感器测量管道中心区域的电场强度最大值可达14100V/m,电流密度平均值j_(avg(x))为1015.48,电流密度最大偏差I_(max(x))为0.95,表明微波谐振测量传感器达到最优结构参数。开展了液滴浓度变化对微波谐振测量传感器影响的实验。实验结果表明,该方法与离线称重法具有良好的一致性。传感器谐振频率偏移变化量和响应幅值有效增量对液滴浓度变化敏感,并呈线性相关趋势。传感器重复率在0.25%左右波动,展现了微波谐振方法良好的稳定性。这将为高压天然气管道内液滴浓度在线测量提供一种新的指导和研究思路。

关键词：液滴微波测量多相流天然气优化设计模拟

超临界CO与PAG润滑油互溶性的分子动力学模拟

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石油学报(石油加工) 2024年

作者：杨风允陈锋刘俊曹颜玉张晓敏贾津耀姬忠礼吴小林中国石油大学(北京)过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室中海油研究总院有限责任公司海洋石油工程股份有限公司

选取超临界CO2和聚乙二醇合成油（PAG润滑油）作为研究对象，采用分子动力学模拟方法，考察超临界CO2体系、PAG润滑油体系及二者混合体系在不同温度、压力、CO2含量、PAG润滑油含量等条件下CO2和PAG润滑油的互溶性变化规律。结果表明：... 详细信息

选取超临界CO2和聚乙二醇合成油（PAG润滑油）作为研究对象，采用分子动力学模拟方法，考察超临界CO2体系、PAG润滑油体系及二者混合体系在不同温度、压力、CO2含量、PAG润滑油含量等条件下CO2和PAG润滑油的互溶性变化规律。结果表明：对于CO2摩尔分数100%、PAG润滑油质量分数22.23%的混合体系，在压力为10 MPa时、温度由313.15 K升至353.15 K时，混合体系的溶解度参数差值增大80.5%，分子间结合能减小13.8%，CO2和PAG润滑油互溶性减弱；在温度为393.15 K时，压力由10 MPa升至50 MPa时，混合体系溶解度参数差值减小55.7%，分子间结合能增大19.1%，CO2和PAG润滑油互溶性增强；混合体系中CO2摩尔分数由25%升高至100%时，体系密度和溶解度参数均增大，CO2溶解性能提高，此时溶解度参数差值降低了52.9%，CO2和PAG润滑油互溶性增强。当混合体系中PAG润滑油的质量分数增加至60%以上时，CO2和PAG润滑油的互溶性主要与润滑油含量有关。CO2和润滑油互溶性变化规律的研究结果为海上高压超临界CO2压缩机的研发和应用提供理论支撑。

关键词：超临界CO 润滑油分子动力学模拟溶解度参数互溶性周期性盒子

大管径Y型过滤器流动阻力特性数值模拟及实验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第5期57卷 462-472页

作者：朱春光王朝晖田喆许健旷金国胡优彬天津大学环境科学与工程学院天津300072 深圳市前海能源科技发展有限公司深圳518066 深圳市前海建设投资控股集团有限公司深圳518066

大管径Y型过滤器是区域供冷和供热领域常用的过滤装置,设计师在选型时往往仅关注滤网目数,而忽略对过滤器阻力损失的关注.为了探究大管径Y型过滤器阻力损失的影响因素,首先,采用数值仿真计算的方法,分别建立不同特征尺寸的三维Y型过滤... 详细信息

大管径Y型过滤器是区域供冷和供热领域常用的过滤装置,设计师在选型时往往仅关注滤网目数,而忽略对过滤器阻力损失的关注.为了探究大管径Y型过滤器阻力损失的影响因素,首先,采用数值仿真计算的方法,分别建立不同特征尺寸的三维Y型过滤器模型,并利用深圳市前海区域供冷系统中的过滤器实验平台验证模拟的准确性;其次,研究了不同特征尺寸对于改善大管径Y型过滤器阻力损失的影响情况,并针对特征尺寸进行灰关联度排序,结果表明,影响程度由大到小依次为:腔体出口尺寸>滤网透过率>腔体入口尺寸>腔体与管道轴线夹角>腔体中心筒径>腔体长度;最后,根据灰关联度排序,通过将过滤腔体筒径扩大至管道直径的1.25倍,将过滤腔体的长度延长至管道直径的1.20倍,将腔体出口尺寸扩大至管道直径的1.125倍,将腔体与管道轴线夹角扩大至55°,滤网透过率提高至43.83%,新设计了流动阻力特性更优的大管径Y型过滤器,CFD计算结果显示,新设计的过滤器与原过滤器相比,阻力损失下降了73.23%,可大幅降低流体输配能耗.针对CFD优化设计方法,利用尺寸相近的Y型过滤器开展了阻力特性对比实验验证.本研究为大管径Y型过滤器的优化设计及技术改造提供了理论依据.

关键词：大管径Y型过滤器数值模拟对比实验阻力特性影响因素灰关联度

湍冲洗涤及湿式静电除尘技术在甲醇制烯烃装置的应用研究

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中国科技期刊数据库工业A 2024年第3期 0074-0077页

作者：邵春娇浙江双屿实业有限公司浙江温州325029

本研究探讨了湍冲洗涤和湿式静电除尘技术在甲醇制烯烃装置中的应用,以提高环保性和生产效率。湍冲洗涤技术通过动能和惯性作用有效去除气流中的颗粒物,通过向循环液中添加碱性吸收剂去除烟气中的有害气体,并可以配合快速过滤装置迅速... 详细信息

本研究探讨了湍冲洗涤和湿式静电除尘技术在甲醇制烯烃装置中的应用,以提高环保性和生产效率。湍冲洗涤技术通过动能和惯性作用有效去除气流中的颗粒物,通过向循环液中添加碱性吸收剂去除烟气中的有害气体,并可以配合快速过滤装置迅速降低循环液含固量,提高循环液利用率,减少工艺水消耗,减轻后续废水处理设备负担;而湿式静电除尘技术利用电场力去除亚微级超细颗粒物和酸雾,实现超洁净排放。本文探讨了这两种技术的工作原理和具体应用,以及两者系统组合在甲醇制烯烃装置中的重要性。

关键词：湍冲洗涤湿式静电除尘甲醇制烯烃装置环保超洁净排放

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一种多晶硅球阀技术改进方案

阀门 2024年第1期 97-100页

作者：杨积海吴孔燕周星彪丁远茂蔡毅特技阀门集团有限公司浙江温州325103 保一集团有限公司浙江温州325103

多晶硅专用球阀是多晶硅生产系统中的核心装备,具有截断到导通作用。由于其所处工况极其恶劣,使用寿命一般在三个月到半年,阀门密封失效极快。收集大量素材和用户反馈,通过不断优化密封面成型工艺、开发气固相分离技术、改善垫片密封形... 详细信息

多晶硅专用球阀是多晶硅生产系统中的核心装备,具有截断到导通作用。由于其所处工况极其恶劣,使用寿命一般在三个月到半年,阀门密封失效极快。收集大量素材和用户反馈,通过不断优化密封面成型工艺、开发气固相分离技术、改善垫片密封形式、简化阀杆受力结构、转移漏点等五大措施,系统性地解决了阀门内漏和外漏的问题。开发的多晶硅硬密封球阀完全实现了国产化,产品价格约为进口产品的76%,供货周期从进口的半年下降至2~3个月,产品使用寿命从6个月提高到两年以上,实现了以国代进,性能领先进口同类产品。

关键词：多晶硅硬密封球阀激光熔覆粉末过滤壳体密封阀杆密封

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船舶日用淡水保障设备及其控制系统研制

装备制造技术 2024年第6期 135-138页

作者：梁新武新乡市万和过滤技术股份公司河南新乡453000

为了解决船舶航行中的淡水补给问题,针对船舶使用工况条件,研制船舶日用淡水保障设备,分别研制海水淡化装置、淡化水水质调节装置、日用淡水消毒装置、饮用水终端处理装置共四型设备。从设备的功能、构成、系统流程、监测仪表和控制系... 详细信息

为了解决船舶航行中的淡水补给问题,针对船舶使用工况条件,研制船舶日用淡水保障设备,分别研制海水淡化装置、淡化水水质调节装置、日用淡水消毒装置、饮用水终端处理装置共四型设备。从设备的功能、构成、系统流程、监测仪表和控制系统以及试验验证方面进行了详细介绍,对其中最重要的设备-海水淡化装置从系统流程和控制报警功能两方面进行了较为深入地阐述和解析。对四型设备分别结合实际海水进行实验测试。分析数据得出各项水质技术指标满足使用和标准要求,证明系统工艺流程设计是科学、合理、可行的。对四型设备的各类性能进行验证性试验验证,各船舶日用淡水保障设备在结构设计、系统流程设计、设备选型设计和控制系统设计都能够完全满足船舶的使用环境工况条件要求,四型设备装置研制成功。

关键词：海水淡化反渗透淡化水盐度

UPLC-HRMS法同时直接测定白酒中多种痕量呈香呈味物质及衍生物含量

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食品科学 2024年第6期45卷 164-174页

作者：杨军林尹艳艳尹延顺杨少娟田栋伟谢丹尤小龙吴成胡建锋张德芹贵州习酒股份有限公司贵州遵义564622

为建立一种快速、准确测定白酒中多种痕量呈香呈味物质及衍生物含量的定性定量方法,对白酒样品进行高速离心、过滤等简单前处理后,直接通过Hypersil Gold C_(18)(150 mm×2.1 mm,1.9μm)色谱柱进行待测物分离,再结合高分辨质谱仪实现白... 详细信息

为建立一种快速、准确测定白酒中多种痕量呈香呈味物质及衍生物含量的定性定量方法,对白酒样品进行高速离心、过滤等简单前处理后,直接通过Hypersil Gold C_(18)(150 mm×2.1 mm,1.9μm)色谱柱进行待测物分离,再结合高分辨质谱仪实现白酒中多种痕量呈香呈味物质及衍生物的定性定量分析。结果表明,该方法前处理过程无需除乙醇以及有机溶剂提取,且仅需16 min便可完成白酒中多组分含量分析;配制17种氨基酸、4种生物胺及11种难挥发性有机酸的混合标准品系列溶液,经线性拟合发现各待测组分的标准工作曲线线性关系良好(R~2>0.990),且各待测组分的检出限、定量限值相对较低,可满足实际白酒样品相关化合物的分析需求;同时,各待测组分的平均回收率为71.92%~117.45%,且相对标准偏差为0.46%~5.48%,该方法对白酒中多种痕量呈香呈味物质及衍生物具有良好的回收率、精密度及稳定性。因此,该方法具有操作简单、灵敏度高及重复性好等优点,对于解析白酒中其他非挥发性呈香呈味物质的种类及其含量具有借鉴意义。

关键词：呈香呈味物质同时直接测定白酒超高效液相色谱-高分辨质谱法