反应条件对MEA溶液提纯沼气传质性能的影响

对吸收剂浓度、进气流量及CO2体积分数、进液温度等反应条件对MEA溶液吸收沼气中CO2过程的八田数Ha、增强因子E及总体积传质系数KGae的影响进行了实验研究,并对吸收过程中反应对传质性能的影响及拟一级反应的条件进行了分析。结果表明:吸收过程中的八田数Ha、增强因子E及总体积传质系数KGae随吸收剂浓度增加而增大;随进气中CO2体积分数增加而减小;当进气流量增加时,Ha、E减小,KGae先增大后减小;Ha、E及KGae随吸收温度增加而增大,当吸收温度高于57.4℃时,KGae逐渐减小。在此条件下,仅当吸收剂浓度高于2.5 mol/L或者进气流量低于5.73 kmol/(m2·h)时,MEA与CO2的反应可用拟一级反应描述。研究结果可为沼气提纯工艺的优化及技术开发提供参考。     

初乳真空冷冻干燥传热传质系数测定与分析

应用准稳态传热传质理论，在考虑水蒸气扩散对传热作用情况下，分别建立了奶牛初乳在真空冷冻干燥中多孔干燥层有效导热系数，冻结层导热系数和水蒸气扩散系数的测试模型，利用在冻干机上测取的试验数据，回归得到初乳的传热系数与水蒸气扩散系数，分析了压力与系数间的关系，结果表明，在１０Ｐａ～１２０Ｐａ范围内，干燥层有效导热系数随压力增大而增加，尤其在１０Ｐａ～６０Ｐａ范围内更为明显，而水蒸气扩散系数随压力的改变变     

半环对撞流干燥的流动与传热传质分析

建立了半环对撞流干燥过程中的流动与传热传质数学模型,针对模型各部分的不同特点,分别采用合适的数值处理方法进行了数值计算,不同工况下,模型计算与试验结果吻合良好,能较好地预测干燥过程中入口空气温度,载带率及物料初始含湿量等因素对干燥过程的影响。通过对模型计算和试验结果的分析,提出了提高半环对撞流干燥速率与降低干燥能耗和费用的有效途径。     

马铃薯切片升华干燥过程中传热传质研究

为探究马铃薯在升华干燥过程中的传热传质,综合运用热质传递机理和相关学科知识建立了马铃薯切片在升华干燥过程中的传热传质数学模型。并采用COMSOL Multiphysics软件对马铃薯切片进行模拟,结果表明冰质量与初始冰质量之比随着干燥时间逐渐减少,马铃薯切片中心点温度随干燥时间逐渐增大;升华干燥能除去切片90%以上的水分,干燥效果较好;升华界面处的蒸汽压力随干燥时间增加逐渐增大,且由升华界面到干燥层上表面呈现递减的变化规律。     

西芹热风干燥动力学研究

研究了一定条件下风速与风温对经烫漂预处理的西芹薄层热风干燥过程的影响,拟合了干燥曲线方程,并计算了临界含水量、传热膜系数α与传质系数kH等动力学参数.结果表明:干燥方程符合Page模型;随风速增大,α与kH均增大,但风温对两者影响不大.     

施肥对早稻品质的影响

为研究施肥对早稻品质的影响,2000~2001年在芦溪县分别进行了N、K不同施肥量和不同施肥方式对早稻赣早籼48与早稻香两优68品质影响的研究。结果表明:出糙率、精米率和蛋白质含量都随着施N量增加而增加,直链淀粉含量随N肥用量增加而略有减少趋势;精米率、整精米率、直链淀粉含量和蛋白质含量随着K肥用量增加而增加;中N(150kg/hm2)、高K(135kg/hm2)处理互作效应最大,比较适合当地优质早稻赣早籼48施用。施肥方式以生物有机肥配合化肥全层施肥,中后期补施穗肥的出糙率、精米率、整精米率和稻米的蛋白质含量都能提高,直链淀粉含量降低。     

直流高压电场中枸杞的干燥特性与数学模型研究

以枸杞为对象,研究其在相同温度和湿度、不同强度直流高压电场下的干燥特性;检测干燥后枸杞的收缩率、复水率;测量高压电场和干燥箱干燥后枸杞内部多糖和维生素C含量;计算了舍伍德数、传质增强因子以及水分有效扩散系数;采用10种常用的薄层物料干燥数学模型和3个统计参数对干燥数据进行了模拟和比较。结果表明:在直流高压电场下枸杞的干燥速率明显比对照组的干燥速率大,在同一电压下枸杞的干燥速率随着干燥时间的延长逐渐减小,枸杞的干燥速率随着电压的提高而增加,单位能耗也随着电压的增加而增加。在直流高压电场下枸杞的复水率比对照组的复水率高,单因素方差分析表明,在直流高压电场下枸杞的复水率与对照组的复水率之间存在显著性差异,但收缩率之间不存在显著性差异。高压电场干燥比干燥箱干燥更好地保存了枸杞内部的营养成分。传质增强因子随着电压的增加呈线性增长关系,枸杞内部水分有效扩散系数随着电压的增加而增加。通过统计参数分析,发现所选的10个数学模型都可以用来描述枸杞在直流高压电场下的干燥过程,其中Midill and Kucuk模型最适合用来描述直流高压电场中枸杞干燥曲线的变化规律。高压电场影响枸杞表面的微观结构。这为优化直流高压电场干燥枸杞工艺,提高干燥效率和发展枸杞干燥技术提供了线索和实践指导。     

不同掺氢比天然气发动机的燃烧排放特性

在电控喷射、火花点火的增压发动机上进行了掺氢比(氢气占混合气的体积分数)为0～50%HCNG混合气的固定工况试验.又通过改变点火提前角和当量空燃比,找出不同掺氢比混合燃料的最佳点火提前角和稀燃极限.试验结果表明:HCNG发动机最佳点火提前角随掺氢比的增加而减小,指示热效率则随掺氢比的增加而增加;稀燃极限随掺氢比的增加而增加;燃烧持续期随掺氢比的增加而减少,着火延迟期随掺氢比的增加而减少;随着掺氢比的增加,Nox和CO排放量升高,CH4排放量降低.     

沼气中CO2化学吸收传质性能分析与传质系数建模

以气相总体积传质系数为指标,在乱堆鲍尔环填料吸收塔内研究了乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)和哌嗪(PZ)4种典型吸收剂对模拟沼气中CO_2的吸收传质性能,考察了吸收剂浓度、吸收剂温度、吸收剂体积流量、CO_2负荷、气体流量与CO_2分压的影响,并建立了MEA、DEA和PZ的气相总体积传质系数的计算经验模型。结果表明,相同吸收剂浓度条件下,PZ具有最优的CO_2传质性能,MEA和DEA次之,TEA最差。随着吸收剂浓度的增加,除TEA外,其他3种吸收剂的气相总体积传质系数均大幅增加,填料塔出口CO_2体积分数大幅下降,且MEA在3.27 mol/L时可获得最高的气相总体积传质系数(1.37 kmol/(m~3·h·k Pa));提升吸收剂体积流量、吸收剂温度、气体流量及降低吸收剂初始CO_2负荷均可有效增加吸收剂的气相总体积传质系数,但CO_2分压变化对气相总体积传质系数影响不显著。最后,建立了MEA、DEA和PZ吸收剂的气相总体积传质系数的计算经验公式,且气相总体积传质系数的试验值与计算值之间的绝对平均误差均小于14%。     

不同水氮条件下桃树幼苗茎干液流变化规律研究

采用美国生产的DeTransfer 3.27茎流测定系统监测一年生的桃树幼苗树干液流变化.分析了不同水分、氮肥处理下桃树苗树干液流日变化和连日变化特征及茎流与蒸腾的变化关系.结果表明,桃树苗茎液流速率存在明显的日周期和连日变化规律.水分对桃树苗茎流的影响:在相同的氮素水平下茎液流速随土壤水分含量的增加依次增加,无氮处理下,茎液流流速在充分灌水条件下最大峰值为11 g/h左右,较低水条件下增加了15.8%,高氮处理下,茎液流流速最大峰值为23.5 g/h左右.氮肥对桃树苗茎流的影响:施氮肥明显地增加桃树苗茎液流速,在土壤水分供应充足条件下,茎液流流速分别为N1 11g/h、N2 16.5 g/h、N323.5 g/h;茎液流速和蒸腾速率动态曲线有着相似的变化趋势.     

气液叉流下受热液膜的热质传递特性

采用VOF两相流模型研究了气液叉流条件下受热液膜热质传递特性,在模型中添加了表面张力源项和气液相间传质源项.为了验证所建立模型的可靠性,采用非接触式红外热成像测温方法,进行了相应的气液叉流试验.对叉流条件下受热液膜热质传递过程进行了试验和模拟计算,结果显示无量纲壁面温度计算结果与试验结果吻合很好.应用所建立的模型,模拟计算并分析了表面张力、固液接触角、液膜流量等因素对液膜流动侧形和热质传递性能的影响,结果表明：在其他参数保持不变的情况下,表面张力从0.014 N／m增大到0.072 N／m的过程中,液膜覆盖面积由82.7％减小到73.2％;固液接触角从30°增大到60°的过程中,液膜覆盖面积由80.6％减小到69.4％;液膜流量越小,液膜厚度越小,越有利于液膜的蒸发;相反,较高的液膜流量会使液膜厚度增大,阻碍了液膜蒸发,从而使外掠过液膜的单位体积空气含湿量减小.     

车用催化器载体蜂窝孔内CO向催化剂表面质量传输分析

催化转化器中CO化学反应属于气－固非均相催化反应，在载体蜂窝孔内CO向催化剂固体表面的质量传输过程中CO的转化率有着重要影响。通过研究CO的传质过程发现：传质表面积、流体中CO的浓度和空速3个因素对CO的传质速率有着重要影响；增加载体的有效传质表面积，可以有效地增大传质速率；流体中CO浓度越高则传质速率也越大，但不能以此来提高CO的传质速率。因为目的是为了降低排气中的CO浓度、空速对传质速率的影响是通过速度附面层或浓度附面层对传质系数的影响表现出来的，随着空速的增加传质系数也在不断地增加，在一定范围内二者呈线性关系，当超出这一范围后传质系数的增长速率变慢，并最终趋向于稳定。     

荔枝果肉热风干燥薄层模型

利用热泵干燥装置探讨了热风温度和热风风速对荔枝果肉干燥水分比MR和干燥速率U的影响。结果表明:荔枝果肉薄层热风干燥是内部水分扩散控制的降速干燥过程。对9种常见食品薄层干燥模型进行试验数据非线性拟合,通过比较评价决定系数R2、卡方χ2和标准误差eRMSE以及试验验证,结果显示Page模型是描述荔枝果肉薄层热风干燥过程的最优模型。不同干燥条件下有效水分扩散系数Deff和活化能Ea的求解结果表明,有效水分扩散系数Deff随热风温度和风速的增加而变大,平均活化能Ea为29.939 kJ/mol。     

花生换向通风干燥性能模拟与分析

为了解固定床花生换向通风干燥作业特性,为已研发的箱式换向通风干燥设备提供合适的花生干燥通风参数,以花生与空气间的传热传质为基础,建立干燥状态偏微分方程组,并以此为基础采用有限差分法对干燥过程进行数学模拟,分析左右干燥室同时从下向上通风干燥时长、换向干燥阶段换向时间、单位体积通风量对干燥行为的影响,并采用均匀设计和综合加权评分法确定最优通风干燥参数。结果表明:从下向上通风阶段,热量主要用于花生加热和表层水分快速蒸发,下、中、上层物料干燥升温速度差明显,易形成较大水分梯度;换向通风干燥阶段,物料温度呈类波浪状波动,有效控制整床物料干燥均匀性。缩短从下向上通风时间,有助于降低耗能和水分差,但对干燥耗时和生产率影响较小;换向时间的改变对耗时、生产率、耗能、水分差影响较小;单位体积通风量的增加有助于干燥耗时、水分差的降低及生产率的提高,但耗能亦将快速增加。均匀设计和综合加权评分表明,含水率>25%阶段通风量1 394 m~3/(m~3h),含水率15%～25%阶段通风量838 m~3/(m~3h),含水率0.98,模拟仿真可准确描述干燥过程物料温度和含水率变化。为花生换向通风干燥设备改进和工艺优化提供参考。     

食品过热蒸汽撞击干燥的试验研究

研究了过热蒸汽撞击干燥过程中蒸汽温度和传热系数对样品的降水速度,温度场和干燥品质的影响规律,发现在研究的参数范围内,蒸汽的影响比传热系数显著。通过与热风撞击干燥的对比试验,发现过热蒸汽撞击干燥后样品淀粉糊化度明显高于热风撞击干燥,当介质温度高于３９３Ｋ时,过热蒸汽撞击干燥的干燥速度高于热风撞击干燥。     

蔬菜种子的干燥动力学特性与变温干燥机理

以蔬菜种子为对象，建立了物料的非稳态干燥动力学简化方程，并以不同供热方式（恒温与变温）进行了对比干燥实验和变温干燥工艺的模拟，结合种子的生物结构特性探讨了物料传热传质机理，为蔬菜种子干燥新技术与新工艺提供了理论依据。     

基于Weibull分布函数的龙眼果肉微波真空干燥模拟研究

为探索龙眼果肉微波真空干燥过程内部水分变化规律,采用Weibull分布函数建立龙眼干燥动力学模型,并对干燥动力学曲线进行拟合分析。干燥试验条件如下:微波功率为300、400、500W,真空度为280、230、180Pa。试验结果表明:Weibull分布函数拟合的龙眼果肉干燥曲线与试验曲线一致;尺度参数α随着微波功率增加、真空程度升高而减小;在微波真空单一干燥方法下,形状参数β变化不大;水分有效扩散系数的变化范围为4.8846×10-8~16.1217×10-8m^2/s;Weibull分布函数计算出在不同真空度280、230、180Pa下的干燥活化能分别为8.1813、8.1892、9.021W/g。     

荷电喷雾改善烟气脱硫效果的机理及试验

为了研究荷电喷雾对湿法烟气脱硫的增益作用,探讨荷电雾滴表面特性、荷电特性及运动特性与传质的关系,采用石灰浆荷电雾化的方法进行了荷电喷雾烟气脱硫试验,获得了不同液气比、Ca/S摩尔比和荷电电压下的烟气脱硫效率.结果表明：脱硫效率随着液气比、Ca/S摩尔比、荷电电压的增大而提高,且提高的趋势都在逐渐变缓,提高幅度最大为10%.高压静电场的存在改善了雾滴的表面吸收特性,增加了雾滴表面Ca2＋的含量;荷电雾滴表面张力的减小降低了气体的传质阻力;雾滴带电及非过剩电荷感应极化作用,增加了雾滴吸收SO2的附加作用力;此外,高压静电作用下的二次雾化减小了雾滴粒径,增大了气液接触的总面积;带有同种电荷雾滴之间的相互排斥,雾滴在脱硫塔内部分布均匀.以上诸因素都有利于烟气脱硫效果的改善.     

多层带式干燥机干燥过程优化

针对多层带式干燥机的干燥过程建立了热、质传递的数学模型,并通过C语言编程进行干燥过程的模拟,得到热风在干燥机内温度和湿度的空间分布及其随时间的变化规律,以及物料床层内温度和含水率的分布及其随时间的变化规律。利用生产用多层带式干燥机蒜片干燥过程的试验数据对模型进行了验证,证明了模型的有效性。通过对模拟数据分析,对多层带式干燥机的结构参数(传送带长度、干燥机层数、通风道高度)和操作参数(传送带翻转时间、物料床层厚度、热风风速)进行了优化。