硝基苯的固定床电极反应器中的还原过程研究

对硝基苯在固定床电化学反应器中电解还制备对氨基苯酚的过程进行了研究，确定了过程中最优操作条件和适宜的电解槽材料。结合在旋转圆柱电极中的实验结果，比较了两种反应器中对氨基苯酚的生成速率和选择性，以及不同反应器对过程的适用性和工业化的可能性，提出了适用的反应器型式及结构。     

培养紫苏细胞的生物反应器的比较

在培养紫苏植物细胞以生产花色素的过程中，选择或设计了鼓泡式和搅拌式四种不同的生物反应器，考察了各种反应器中的培养条件，结果表明，基于花色素的生产率，鼓泡式和带螺旋桨的搅拌式反应器优于两种涡轮桨反应器，本研究为该细胞培养所用反应器的选择、设计、优化和放大，提供了一定的实验依据。     

反应条件及添加惰性物质对三聚甲醛合成反应的影响

研究了三聚甲醛合成过程进料浓度、催化剂用量等对副产物（特别是甲酸）生成行为的影响。结果表明，该体系副产物的生成强烈地依赖于反应时间和催化剂硫酸的用量，而与原料浓度的波动无关。在反应－精馏过程的反应器中添加惰性高沸有机物，可有效地缩短反应物的停留时间，提高三聚甲酸的选择性，大大降低快速反应－精馏过程对反应器的设计要求。     

强自然对流流体的有限元解法──用于化学气相淀积反应器

以冷壁化学气相淀积（ＣＶＤ）反应器中淀积ＴｉＮ涂层为对象，建立了适用于强自然对流流体的ＣＶＤ反应器模型。模型中包括流动、传热、传质和化学反应，计入了温度对物性参数的影响。通过编制求解该复杂模型的有限元程序，计算反应器中流型、温度及浓度的分布。定量计算了ＴｉＮ的淀积速率，计算值与实验值基本一致。该模型与程序不仅适用于本文所描述的淀积ＴｉＮ系统，也可以成为各种外延反应器和金属有机化学气相淀积反应器中计算传递过程的重要工具。     

多孔陶瓷板固定床生物反应器设计及模拟

设计了一种结构新型的多孔陶瓷固定床生物反应器，与传统的固定床相比，该反应器具有氧传递性能好，能够均匀接种等优点，通过模拟，考察了反应器内的流体流动和气液传递性质，计算证明反应器的供氧能力能够满足链霉菌发酵过程对氧的需求。     

大型径向氨合成反应器的模拟计算和设计优化

提出了大型合成氨装置中两段径向氨合成反应器的数学模型和设计优化方法，对两段径向氨合成反应器进行了模拟计算。同时计算了操作压力分别为１５．０、１０．０ 和７．５ＭＰａ 时，在两段径向反应器中满足日产１ｋｔ氨所需的最少催化剂用量。     

内置蜂窝陶瓷的气升式内循环生物反应器I.水力学特征及其影响因素

在鼓泡塔式(BC)和气升式内循环(IAL)生物反应器的基础上，于内循环导流管中间安装了蜂窝陶瓷载体，构成了带有蜂窝陶瓷载体的气升式内循环(IAL—CHS)生物反应器。用示踪技术测定了流体在BC、IAL和IAL—CHS反应器内的停留时间分布，并用组合模型建立了描述反应器中流体停留时间分布的数学模型。比较研究了这3种形式的生物反应器的水力学特性，探讨了曝气量对停留时间分布的影响。结果表明，相同条件下，相比BC和IAL，IAL—CHS生物反应器提高了反应器内完全混合区的比例，减少了流体走旁路的比例。曝气量越大，完全混合区越大，而流体走旁路的比例越小。     

供氧对紫苏细胞生长和花色素生产影响的初步试验

报道了在生物反应器中供氧对紫苏细胞的影响。观察到在１００ｍＬ和５００ｍＬ三角摇瓶中进行液体培养时，改善供氧状况，有利于花色素的产生。在工作容量为２Ｌ的气泡反应器和３Ｌ的带螺旋桨的搅拌式反应器中，供氧的改善也使色素产量得到明显提高。但是，过高的通气量升所引直怕剪切力会对细胞产生破坏作用，反而不利于细胞生长和代谢。     

流态化CVD制备超细Al2O3—SnO2复合粒子过程模型研究

基于流态化ＣＶＤ制备超细复合粒子过程中的反应、成核、包敷、气流夹带，建立了流态化ＣＶＤ反应器中描述超细粒子的粒度、分布及成核包敷、成膜包敷的一维过程模型。针对ＳｎＣｌ＿４－Ｈ＿２Ｏ－Ｎ＿２体系包敷超细Ａｌ＿２Ｏ＿３粒子的过程，研究了反应器中ＳｎＯ＿２粒子的形成过程及操作参数对其在Ａｌ＿２Ｏ＿３粒子表面的淀积速率及形态的影响。结果表明，反应温度和ＳｎＣｌ＿４浓度升高，包敷速率加快，包敷形态变差；背景气氛粘度增大，包敷形态变优，包敷速率减小；操作气速增大，包敷速率加快，包敷形态变优。     

活性炭—水—SO2三相反应动力学及传质特性研究

ＳＯ_２在活性炭淤浆反应器中的催化氧化反应的传质阻力难以消除。当反应器进口中微溶性限制组分氧相对ＳＯ_２大大过量时，通过改变反应物的进口浓度来测小颗粒的反应器体积积分平均的氧化反应速率，可间接验证推断的本征反应动力学；这一过程同时也是气体反应物在活性炭浆液中的化学吸收过程，因此可通过改变活性炭催化剂的淤浆浓度、粒径及反应温度，测得各动力学参数、传质参数及增强因子。     

醛酸乙烯合成环柱状催化剂固定床传热参数

采用径向测温方法和拟均相二维模型,对乙烯氧乙酰化合成醋酸乙烯环柱状催化剂在固定床中的传热特性按工业生产条件进行了测定,并考察了催化剂尺寸对传热性能的影响。对实验数据分别用有限差分法及正交配置法进行处理,得到了固定床一维热系数ｈ,二维径向传热参数Ｋｅｒ,ｈｗ与雷诺准数Ｒｅ的关系式。     

高压下滴流床反应器动持液量的测定

在常压－２．０ＭＰａ的系统压力下测定了滴流床中气－液两相并流下流动的动持液量,了气－液流率,液相粘度,填料大小,压力以及床层高度对动持液量的影响。实验结果表明增中液体流率动持流量增加,气体流率增加时,结果相反粘度的增加对动持液量的影响不大,动持液量随填料空隙率的增大而变小。     

环柱形催化剂当量直径及传热参数的测定

实验测定了一种新型的环柱形催化剂活性组分在其内、外表面上不均匀分布的乙烯基乙酸酯合成反应器的床层压降和该催化剂填充床的二维温度分布;以压降实验数据代入Ergun公式计算了环柱形催化剂的当量直径ds和填充床的传热参数,采用正交配置的方法对拟均相二维传热模型进行求解,得到床层的径向有效导热系数和壁给热系数。     

多晶硅流化床反应器内气固两相流场与气泡尺寸分布的TFM-KTGF模拟

硅烷流化床法是生产太阳能级多晶硅的重要技术,流化床反应器床层内的气泡大小和分布特性是影响晶体硅纯度和致密度的关键因素。使用TFM-KTGF两相流模型,基于Ansys Fluent软件平台模拟计算了多晶硅流化床内气固两相流场。在200倍粒径的网格尺寸条件下,对直径0.5 m的圆柱形流化床多晶硅反应器内等温流场进行了模拟,借助Matlab图像处理工具对气含率进行后处理,得到多晶硅流化床内气泡尺寸分布。比较了经典的Gidaspow曳力模型和文献报道的亚网格修正曳力模型(SGS)对气泡尺寸分布的影响。结果表明:由SGS模型得到的平均气泡尺寸沿床高变化规律与Mori-Wen经验公式较吻合,最大偏差是12.6%,小于Gidaspow模型的21.4%;使用不同的曳力模型对气泡分布特性有较大影响。这些结果为进一步开展多晶硅反应器的热态模拟研究提供了基础。     

小颗粒滴流床反应器中压降和持液量关联式

通过对滴流床中气液并流向下流动形式进行理论分析,推导出压降和持液量的关系,提出了计算滴流床反应器中持液量的新方法。实验和文献数据证明,在高相互作用区,此方法计算结果比较满意。同时,也得到高相互作用区下的压降关联式。     

ZA—5氨合成催化剂形状系数的测定与应用

在自制的床层压降测定实验装置中，通过对催化剂颗粒床层压降的测定，求得ZA－5氨合成催化剂的形状系数为0．594。将该催化剂的形状系数应用于3段串联绝热轴向固定床氨合成反应器的模拟计算，所得床层压降为0．2123MPa。     

新颖负载型光催化剂的开发

以新颖玻璃弹簧填料为载体，采用浸渍－烧结法制备负载型纳米TiO2光催化剂，通过光在不同填充床中的分布测定结果。表明光在该光催化剂床层中的传递距离比玻璃珠载体长8倍，比0．5％P25悬浮液中的传递距离长28倍。该负载型催化剂具有光辐射分布较均匀、光照射表面积与体积比高等优点，从而有效的光催化反应体积成倍增加。     

酶促萘普生酯的选择性水解拆分

柱状假丝酵母脂肪酶可以选择性催化S－萘普生甲酯、乙酯和乙氧基乙基酯发生水解,从而对化学合成的混旋萘普生进行拆分,制备具有高光学纯度的S－对映体。利用中等极性大孔吸附树脂HZ－806作为固定化载体,可在酶分子周围营造一个有利于反应的微环境,有效地提高酶的催化活力及解决酶的回收。在中等极性大孔吸附树脂固定化酶填充床反应器中,混旋乙氧基乙基萘普生酯可被连续水解拆分,当流量为72mL/h时,酯的水解率为17％,光学纯度为89．1％。     

滴流床反应器内小气液流量下液膜的波动

通过点电极检测到滴流床反应器内在滴流流型下流膜波动现象,对此波动实验数据进行频谱分析,其约为３Ｈｚ强相互作用流型下电导的变化也有该频率成分,应用气体质量、动量守衡方程描述气体在滴汉床反应器内的流动,数值计算表明气体压力存在波动,籍此可以解释小气液流量下液膜波动发生的物理机理。     

淤浆鼓泡床反应器中的液沫夹带

利用淤浆鼓泡床反应器(SBCR)二甲醚合成反应的惰性介质石蜡油的蒸气压，在二甲醚合成的操作条件下对N2-石蜡油系统、N2-石蜡油-C301细颗粒催化剂系统的液沫夹带进行了计算；优化了鼓泡淤浆床反应器中影响液沫夹带量的操作因素(气速、压力、温度)和装置因素(分离器特征尺寸)。对比两相操作与三相操作的液沫夹带，认为可将三相床中的夹带作拟两相处理，进一步分析了液沫夹带的机理，结果表明：气泡的破裂和液体能量的增大是影响液沫夹带的主要因素。