多重射流气相燃烧反应器内三维流场的数值模拟

采用标准的kε湍流模型、EDC（涡耗散）燃烧模型和DO（离散坐标）辐射换热模型对多重射流燃烧反应器内的流动及燃烧状况进行了三维全尺寸数值模拟。研究了不同工艺条件下燃烧反应器内温度、速度以及各反应组分的分布状况,考察了燃烧反应器径向温度分布等参数对最终颗粒尺寸、形貌特征的影响规律,并与同工艺条件下实验结果进行了验证,数值模拟与实验结果吻合良好。所建立的数学模型为燃烧反应器结构设计和工艺条件优化提供了依据,同时模拟结果也为纳米颗粒成核生长过程的研究提供理论依据。     

C3O2催化剂上甲醇合成反应宏观动力学

在内循环无梯度反应器中测定了低压甲醇合成反应宏观动力学。实验采用５ｍ ｍ ×５ｍ ｍ 圆柱状颗粒催化剂,实验压力５ＭＰａ,反应温度２１５～２６０ °Ｃ。以双曲型动力学方程建立了以各组分逸度表示的ＣＯ、ＣＯ２ 加氢合成甲醇的双速率宏观动力学模型,并用改进高斯－牛顿法根据实验数据获得了动力学模型中的参数。残差分析和统计检验表明,动力学模型是适定的。宏观反应动力学方程成功应用于上海焦化总厂年产２０ 万吨大型甲醇合成反应器的模拟放大。     

固定床反应器基于改进混合模型的串级推断控制

提出了非绝热式固定床反应器基于改进混合模型的串级非线性推断控制策略。道德提出了邻二甲苯氧化非绝热式固定床反应器基于改进混合模型的推断估计器;然后设计了基于新型非线性自适应控制算法的副控制器和基于程序变增益ＰＩＤ的主控制器,同时设计了新型非线性滤波器以解决该反应器主回路比副回路响应快的问题;最后建立了该固定床反应器基于改进混合模型的串级非线性推断控制系统。仿真结果表明该推断估计器具有良好的静态、动态     

木质纤维素预处理物系的流变学特性表征以及计算流体力学模拟

预处理是木质纤维素生物炼制中的关键环节。传统的预处理一般在实验室规模的小尺度条件下进行,并未考虑大尺度反应器内的搅拌及搅拌桨型式对混合、传热和传质及预处理效果的影响。研究了在无游离水相存在的干式稀酸预处理反应器中,引入螺带搅拌桨强化混合和传递的可行性,对由固体玉米秸秆颗粒构成的固相体系进行了“拟流体”假设,针对木质纤维素吸水性强、流变学特性无法直接测定的特点,通过测定搅拌体系的扭矩值间接获得秸秆物系的表观黏度(ηa)和表观剪切速率(γeff),从而获得了表征秸秆物系虚拟流体的流变指数(n)和稠度系数(Kpl);建立了干式预处理过程的计算流体力学(CFD)模型,并通过比对秸秆物系冷模实验和CFD模型计算的功率消耗和混合时间,验证了所建模型的准确性。CFD模拟和冷模实验的结果表明在无游离水相存在的干式预处理反应器中引入螺带搅拌桨进行强化混合和传递是可行的,并为带有搅拌的预处理反应器的放大和加工提供了依据。     

丁炔二醇合成反应的颗粒宏观动力学及选择性的研究

本文从理论上分析了均匀分布有金属铜的球形大颗粒催化剂对合成丁炔二醇并-串连反应的影响,並用转框式反应器检验了宏观动力学分析结果。各组分浓度变化的模型计算值与实验测定值的相对误差一般在5%以内。     

多相催化反应双组分的传质

本文讨论了颗粒催化剂内进行多相催化反应时双组分传质的影响。提出了采用关键组分的简化处理方法。过程内扩散阻力显著时,关键组分的表观反应级数(?)与本征反应级数α的关系为(?)=(α 1)/2,非关键组分的表观反应级效为本征反应级数的一半。用磁钢传动转框反应器,在反应温度90℃、甲醛初始浓度为8—10g/100ml的条件下,对四种不同颗粒直径的催化剂,研究了乙炔和甲醛水溶液在乙炔铜催化剂上合成丁炔二醇的表观动力学。实验结果证实了理论分析的正确性。     

合成气一步法制二甲醚三相床反应器的数学模型

应用实验所得动力学数据，以CO和CO2加氢合成甲醇，甲醇脱水制二甲醚为独立反应，以CO，CO2和DME为关键组分建立三相床淤浆反应器的数学模型，通过计算典型工况下年产3万吨二甲醚反应器，得到了反应器的工艺与设备设计参数，讨论了操作条件对床层颗粒轴向分布，反应器高度，二甲醚反应结果的影响。     

甲醇合成催化剂XNC-98的本征动力学

在等温积分反应器中研究了四川西南化工研究院研制的新型甲醇合成催化剂XNC-98的本征动力学。实验采用的催化剂为60～80目的细颗粒催化剂，实验压力为4～5MPa，反应温度为210～260℃，空速为8000～12000h^-1。采用了Langmuir—Hinshelwood本征动力学模型。用改进的高斯-牛顿法确定动力学模型参数。残差分析和统计检验结果表明，所得到的本征动力学模型与实验数据吻合良好，为采用细颗粒催化剂的三相淤浆床甲醇合成反应器的设计提供了理论依据。     

AlEtCl2／t—BuCl引发α—蒎烯阳离子阳合的反应研究

在实验室绝热反应器中进行了乙苯脱氢制苯乙烯的反应动力学研究。根据不同反应机理，提出五种反应模型，经残差分析及模拟计算规律与实验规律的比较，确定Ｃａｒｒａ双曲模型为最佳反应动力学模型。通过对实验数据的回归拟合，经参数估计求得了速率方程的频率因子和活化能。     

甲醇合成催化剂XNC-98的宏观动力学

在等温积分反应器中研究了四川西南化工研究院研制的新型甲醇合成催化剂XNC-98的本征动力学。实验采用的催化剂为60～80目的细颗粒催化剂，实验压力为4～5MPa，反应温度为210～260℃，空速为8000～12000h^-1。采用了Langmuir—Hinshelwood本征动力学模型。用改进的高斯-牛顿法确定动力学模型参数。残差分析和统计检验结果表明，所得到的本征动力学模型与实验数据吻合良好，为采用细颗粒催化剂的三相淤浆床甲醇合成反应器的设计提供了理论依据。     

冷冻保存剂及两种冷冻方法对人精子活力的影响

目的：探讨精子冷冻保存剂（TEST-YOLK-Buffer,TYB）及快速冷冻法和液氮缓慢冷冻示两种不同的冷冻方法对人精子活力的影响。方法：健康男性的新鲜精液与TYB等比例混匀后，室温下分别放置5、15、30、60min，计数与TYB作用不同时间有活力的精子数，每个时间段的标本分别采用快速冷冻法和液氮缓慢冷冻法冷冻，冷冻保存时间大于24h，解冻复温后计数精子活力指数与平均精子活力指数。结果TYB作用5、15、30、60min 4个时间段后平均精子活力指数均下降，与初始精液相比差异均有统计学意义（P〈0.05），其中15.60min下降更明显（P〈0.01）；经过液氮缓慢冷冻的精子平均精子活力指数明显高于快速冷冻法（P〈0.01）。结论：TYB对精子活力有影响，与TYB作用时间越长，精子活力下降越明显，液氮缓慢冷冻法优于快速冷冻法。     

炉鼻子内保护气流场分析与增湿气导入方式的改进

在热镀锌过程中,锌蒸气在炉鼻子内氧化形成的锌灰容易黏附在带钢表面,影响镀层的表面质量。同时由于炉鼻子上下端分别连接退火炉与锌锅,因此锌灰也可回流到退火炉中,影响上游的工艺过程并且造成镀锌原材料的浪费。本文针对炉鼻子内的锌灰问题,结合某钢铁企业的热镀锌体外循环装置的改造过程,采用计算流体力学方法进行模拟分析,得出了在不同体外抽气流量下,炉鼻子顶部的回流量、内部流场的回流区域以及使得顶部无回流时体外循环所必须的抽气流量。为了实现增湿气与锌液面接触的目的,对原有增湿气导入方式提出了一种改进方案,并采用数值计算对比验证了这一改进方案的效果。本文的模拟结果为炉鼻子体外循环装置改造的顺利完成提供了技术支持。     

高效液相色谱法测定大鼠血清中4-壬基酚和双酚A

目的 建立高效液相色谱测定血清4-壬基酚和双酚A的方法。方法 大鼠血清样品用正己烷-乙醚混合溶剂(70：30)提取，采用C18色谱柱分离，以乙腈-乙酸铵缓冲液(pH 4．5)(80：20)为流动相，在激发波长227nm、发射波长313nm处用荧光检测器检测。结果 血清中的待测组分的质量浓度与峰面积呈良好的线性关系，4-壬基酚和双酚A线性范围分别为0．013～5．0 μg／ml，0．004～3．0 μg／ml。本方法的检测限4-壬基酚为13 ng／ml，双酚A为4 ng／ml，加标回收率4-壬基酚为83．8％～100．0％，双酚A为83．3％～100．0％；日内精密度为1．70％～2．70％，日间精密度为2．06％～9．78％。结论 该法适用于血清中双酚A和4-壬基酚质量浓度检测。     

人类稀少精子细管法超快速冷冻的实验研究

目的研究人类稀少精子超快速冻存方法,寻求稀少精子冷冻保存的最优方式。方法选取20份在上海市人类精子库捐精的20名健康志愿者的精液。将精液稀释后密度调至(3～5)×106/mL(每个高倍视野3～5条精子),按照不同冷冻方式分为四组进行冷冻:A组应用0.5 mL麦管和精子冷冻剂,以程序降温方式冷冻;B组应用毛细玻璃管和精子冷冻剂,以程序降温方式冷冻;C组应用毛细玻璃管和改良甘油-卵黄-枸橼酸钠(GYC)型冷冻保护剂,以程序降温方式冷冻;D组应用毛细玻璃管和改良GYC型冷冻保护剂,以超快速降温方式冷冻。比较四种方法复苏后精子活率和正常形态率。结果冷冻前精子活率为(68.6±21.3)%;A、B、C、D组复苏后活率分别为(32.2±17.2)%、(41.5±18.4)%、(44.9±18.0)%和(50.2±19.7)%,B、C、D各组复苏后活率高于A组(P<0.05),D组高于其他三组(P<0.05)。冷冻后A、B、C、D组精子正常形态率分别为(14.2±4.1)%、(15.0±4.7)%、(14.5±5.2)%和(15.9±4.9)%,差异无统计学意义(P>0.05)。结论应用超快速降温冷冻模式冷冻稀少精子,具有较高的冷冻复苏率。改良GYC冷冻保护剂具有与精子冷冻剂相似的冷冻保护效果。     

气流床气化的洗涤冷却室性能模拟及(火用)分析

基于Aspen Plus工业系统流程软件,建立了气流床气化系统中的洗涤冷却室模型,模拟预测了入口合成气的温度、压力和洗涤冷却黑水的温度、水量等操作参数对洗涤冷却室出口合成气水汽比的影响,并对洗涤冷却过程进行了热力学分析。模拟结果表明:入口合成气或洗涤黑水的温度升高使洗涤冷却室的温度升高,出口合成气的水汽比增大;出口合成气的水汽比随进口合成气的压力升高而减小;洗涤冷却室入口黑水流量增大,出口合成气的水汽比有所降低。对洗涤冷却室的分析的结果表明:随着洗涤冷却室室内压力增大和入口合成气温度的升高,洗涤冷却过程的损失增大。     

乙氧基化反应喷嘴雾化和反应性能

外循环喷雾式反应器是目前国际最先进的乙氧基化反应器之一,其中乙氧基化反应喷嘴是核心设备,且对生产效率和产品质量起到决定性影响。建立了喷嘴的雾化性能试验台,它由喷雾系统、激光测量系统、高速摄像系统和流量分布测试系统4部分组成。对喷嘴的流量系数、流量分布、索特尔平均粒径、粒径分布和反应性能进行了试验研究,分别得到了它们随压降的变化关系;计算得到了粒径分布的概率密度函数,并与5种经验分布进行对比,发现Log-hyperbolic分布适用于乙氧基化反应喷嘴;分析讨论了喷嘴的周向不均匀度,以及径向流量分布可归纳为单峰、双峰和三峰3种形态。在上海某石化公司的乙氧基化反应器中测试喷嘴的反应性能,结果表明：索特尔平均粒径影响环氧乙烷的加成数和反应速率;粒径分布的宽度影响产品相对分子质量的分布宽度。     

高纯超细BaTiO3的合成及其应用性能

在分析Ｂａ＾２＋，ＢｉＯ２＋与草酸混合体系热力学平衡的基础上，提出了将Ｔｉｏ＾２＋与草酸混合，在一定的ｐＨ值时生成钛配阴离子，再与ＢａＣｌ２昨分解反应、直接沉淀出ＢａＴｉＯ３的前驱体－草酸氧钛钡，最终经煅烧得ＢａＴｉＯ３粉体的合成新工艺。     

体外呼吸道上皮细胞细菌黏附模型的建立

目的 基于流动小室的构架,建立一种用以研究细菌在呼吸道上皮细胞黏附的体外模型.方法 以2 mg/mL牛胶原蛋白预包被流动小室后,接种1 × 105个HBE细胞,含20％ 血清的RPMI1640培养基,37 ℃,5 ％CO2孵箱培养24 h铺满底部后用于实验;以流动小室中细胞数量为评价指标,正交设计考察流速、流动时长和流动相成分对细胞模型的影响,筛选最优实验条件;以正交实验结果 为条件,细菌黏附量为指标,与常规用于细菌细胞黏附的培养板方法 相比较,分别于2 × 108、108、5 ×107、2.5 × 107CFU/mL接种浓度下与细胞进行黏附实验,判定流动小室是否为细菌细胞黏附研究的可靠模型;以SYTO9荧光标记细菌的方法 表征黏附于细胞的细菌量.结果 优化得到最佳实验条件,影响因素主次为流速＞ 流动时长＞ 流动相组成,方差分析结果 显示,流速和流动时长影响因素有显著差异(P＜ 0.05) ,流动相组成无显著差异(P＞ 0.05) .荧光染色后,该模型可实现细菌在呼吸道上皮细胞上黏附的荧光实时观察;细菌黏附的定量结果 显示,随着感染复数增大,流动小室模型与常规培养板方法均检测出黏附细菌的增多,且呈线性关系;但同一感染复数下常规培养板方法 所检测出的黏附菌量与流动小室模型相比显著增多(P＜ 0.05) .结论 在适宜的流速、流动时长下,该模型可用于研究细菌在呼吸道上皮细胞上黏附,并且较常规培养板方法 具有更贴近体内环境、准确度高、可实时观察等优点.     

一种模拟生理层流及致病紊流的流动腔系统的应用

目的运用流动腔在体外模拟出生理层流及致病紊流,从而建立体外流体模型。方法通过对传统流动腔中的硅胶膜垫片的改造,利用蠕动泵调节流量的大小从而获得不同类型的流场。通过FLUENT软件对流场进行计算分析。结果1.5 mL/min紊流组流场剪切力最大的部位是狭窄部位,为2.2 dyn/cm^2;1.5 mL/min层流组流场大部分区域剪切力为1.2 dyn/cm^2;6.0 mL/min层流组流场大部分区域剪切力为9 dyn/cm^2。结论通过调整流量及膜的形态得到了3种不同流场,并通过软件分析证明其分别为低剪切力层流、低剪切力紊流、高剪切力层流。     

人精子超低温冻贮技术的研究(五)——降温冷冻方法对精子存活率的影响

本文对冷冻法和速冻法15种不同的降温速率对精子冻后存活率的影响做了比较性研究.结果表明,缓冻法的冷冻效果与速冻法相比,差异无显著性.本研究条件,速冻法初冻温度-80～-130℃,5～7 min即可完成整个精液降温冷冻过程.