气液交叉流净化工业尾气的实验研究 被引量：12

1

作者 贺西林 夏素兰 +2 位作者 朱家骅 周勇 余徽 《化工设计》 CAS 2009年第2期14-16,共3页

本文对所构建的气液交叉流工业尾气净化装置防止雾沫夹带的流体力学特性进行实验研究。结果表明，元雾沫夹带的适宜操作条件为：0．12〈Je〈0．38，680〈Re〈2160，8〈L／d〈20，在上述条件下其压降为15～130Pa／m流道，液体流量对压降... 本文对所构建的气液交叉流工业尾气净化装置防止雾沫夹带的流体力学特性进行实验研究。结果表明，元雾沫夹带的适宜操作条件为：0．12〈Je〈0．38，680〈Re〈2160，8〈L／d〈20，在上述条件下其压降为15～130Pa／m流道，液体流量对压降的影响不明显。在千吨级磷铵新工艺中试装置验证了实验结果，尾气净化效果良好，达到循环利用的要求。 展开更多

关键词 工业尾气净化 气液交叉流 流体力学 雾沫夹带

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热泳力协同作用下气液交叉流脱除PM2.5的研究 被引量：8

2

作者 余徽 李涵默 +1 位作者 魏文韫 朱家骅 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期147-152,共6页

针对气相中PM 2.5的高效脱除,对横掠过自由流动的连续液柱表面的含PM 2.5气体洗涤净化过程进行了实验研究和数值模拟。采用平均粒径0.3μm的二氧化钛颗粒生成含尘气体,以Euler-Lagrange模型对PM 2.5粒子在气液交叉流中的流场特征进行数... 针对气相中PM 2.5的高效脱除,对横掠过自由流动的连续液柱表面的含PM 2.5气体洗涤净化过程进行了实验研究和数值模拟。采用平均粒径0.3μm的二氧化钛颗粒生成含尘气体,以Euler-Lagrange模型对PM 2.5粒子在气液交叉流中的流场特征进行数学描述。研究分别考察了不同气液温差所导致的热泳力,液相流速等因素对PM 2.5颗粒脱除的影响。结果表明液相环境温度维持室温20℃,气液相温差从0℃增加到30℃时,PM 2.5粒子的脱除率从6.8%增大至20%。同时,液相流速增大,将有助于PM 2.5粒子的脱除。模拟结果与实验结果表现出一致趋势。 展开更多

关键词 PM2 5 气液交叉流 数值模拟 热泳力

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应用随机轨道模型研究湍流扩散对气液交叉流脱除PM2.5的影响 被引量：6

3

作者 余徽 陈思含 +2 位作者 魏文韫 刘凌岭 左炀 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期178-184,共7页

针对气液交叉流脱除气相中PM 2.5过程的颗粒湍流扩散和热泳作用机理的协同作用进行了实验研究和数值模拟。引入颗粒随机轨道模型考察热泳作用下PM 2.5颗粒的运动情况,模拟结果与化学分析法和重量法的颗粒脱除实验结果进行对比。结果表... 针对气液交叉流脱除气相中PM 2.5过程的颗粒湍流扩散和热泳作用机理的协同作用进行了实验研究和数值模拟。引入颗粒随机轨道模型考察热泳作用下PM 2.5颗粒的运动情况,模拟结果与化学分析法和重量法的颗粒脱除实验结果进行对比。结果表明采用重量法测得的颗粒脱除率与化学分析法基本相同,验证了2种颗粒浓度检测方法的一致性;当气相流速为1 m/s时,添加颗粒湍流扩散模型相比于未考虑时,模拟数据与实验结果的相对偏差从-60%缩小至±30%,表明湍流扩散是本系统中颗粒脱除的重要影响因素。 展开更多

关键词 气液交叉流 颗粒浓度检测 湍流扩散 随机轨道模型

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错排降膜阵列气液交叉流界面捕集PM2.5的传质类比模型 被引量：6

4

作者 李季 郑志坚 +3 位作者 朱家骅 夏素兰 李勇 文浩 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期4238-4245,共8页

根据气溶胶颗粒拟流体性质提出了气液交叉流界面捕集PM2．5的传质类比模型。分析了颗粒Schmidt数及其指数m对气溶胶流体传热传质类比的影响机理。以常用的横掠错排管束对流传热Nu方程为基础，导出了横掠错排降膜阵列PM2．5传质Sherwood... 根据气溶胶颗粒拟流体性质提出了气液交叉流界面捕集PM2．5的传质类比模型。分析了颗粒Schmidt数及其指数m对气溶胶流体传热传质类比的影响机理。以常用的横掠错排管束对流传热Nu方程为基础，导出了横掠错排降膜阵列PM2．5传质Sherwood数方程，由此建立了以m为模型参数的PM2．5捕集效率预测模型。用横掠20列×90排φ3mm降膜阵列PM2．5捕集效率实测数据回归获得m值为0．808。在Reynolds数50-650的范围内，模型预测传质砌与实测值误差在±20％之内。 展开更多

关键词 PM2.5捕集 降膜阵列 气液交叉流 传热传质类比 捕集效率

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气液交叉流系统除尘效率分析及其数值模拟 被引量：2

5

作者 刘凌岭 魏文韫 +3 位作者 徐挺 杨雅琪 余徽 朱家骅 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期3663-3671,共9页

对采用以水为介质吸收含尘气体中颗粒物的气液交叉流系统(GLCA)进行实验研究,考察了气速、液柱排布方式、粒径等因素对脱除率的影响。结果表明,随着液柱比表面积和颗粒粒径的增加,脱除率逐渐上升;在实验条件下气速对脱除率影响较小。在... 对采用以水为介质吸收含尘气体中颗粒物的气液交叉流系统(GLCA)进行实验研究,考察了气速、液柱排布方式、粒径等因素对脱除率的影响。结果表明,随着液柱比表面积和颗粒粒径的增加,脱除率逐渐上升;在实验条件下气速对脱除率影响较小。在最优液柱排布方式下,经过162单元液柱排后,粒径为0.2、1、10μm的颗粒分别取得了37.3%、43.9%、99%的脱除率。给出了用于外推计算分级效率和压降随单元液柱排数变化的公式,当粒径为0.4μm的颗粒预测脱除率达到95%时系统的总压降不超过300 Pa。采用大涡模型对最优工况进行数值模拟,模拟结果与实验数据吻合良好,以此验证了所给脱除率计算公式。 展开更多

关键词 多相流 气液交叉流 分级效率 粒子 数值模拟

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温差对气液交叉流PM2.5去除效率影响 被引量：1

6

作者 文浩 郑志坚 +2 位作者 夏素兰 李勇 陈毅 《化工设计》 CAS 2015年第3期6-8,1,共3页

针对过程工业尾气PM2.5污染问题,提出以废气废水构建交叉流界面,利用高温工业废气与低温废水之间形成温差发生传热捕集尾气中PM2.5。研究含PM2.5高温工业废气横掠错排降膜阵列的传热传质,分析气液温差对PM2.5去除效率的影响,理论推导PM... 针对过程工业尾气PM2.5污染问题,提出以废气废水构建交叉流界面,利用高温工业废气与低温废水之间形成温差发生传热捕集尾气中PM2.5。研究含PM2.5高温工业废气横掠错排降膜阵列的传热传质,分析气液温差对PM2.5去除效率的影响,理论推导PM2.5去除效率表达式,结果表明PM2.5去除效率随气液温差增加而增大。对直径3mm的降膜阵列,气体Reynolds数为140的实例计算显示,气液温差由20oC增加至80oC时,单排降膜阵列PM2.5去除效率由0.33%提高至0.66%,200排降膜阵列去除效率由48.5%提高至73.2%,由350排液柱群组成的分离通道整体去除效率可达到90%。对高温工业尾气横掠降膜阵列进行实验验证,理论分析与实验结果吻合良好。 展开更多

关键词 气液交叉流 气液温差 去除效率

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尾气湿含量对气液交叉流阵列捕集PM2.5的影响 被引量：1

7

作者 李勇 郑志坚 +2 位作者 夏素兰 文浩 陈毅 《四川化工》 CAS 2015年第3期52-54,共3页

针对过程工业尾气中PM2.5治理难题,提出以废水-废气构建的气液交叉流降膜阵列系统,利用工业尾气冷凝组分冷凝捕集尾气中PM2.5。基于质量衡算和传质速率方程,得到以尾气湿含量为控制参数的气液交叉流PM2.5捕集效率模型。理论结果表明,进... 针对过程工业尾气中PM2.5治理难题,提出以废水-废气构建的气液交叉流降膜阵列系统,利用工业尾气冷凝组分冷凝捕集尾气中PM2.5。基于质量衡算和传质速率方程,得到以尾气湿含量为控制参数的气液交叉流PM2.5捕集效率模型。理论结果表明,进口尾气湿含量从0.28kg/kg增加到0.52kg/kg,单排降膜阵列PM2.5捕集效率从0.64%增加到1.26%。湿含量为0.52kg/kg时,预测182排降膜阵列组成长度为819mm的分离通道整体分离效率可达到90%。通过20列×90排降膜阵列进行实验验证,表明理论与实验结果基本一致。 展开更多

关键词 PM2.5 气液交叉流 降膜阵列 湿含量 捕集效率

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气液交叉流阵列PM2.5热泳和扩散泳拟传质模型 被引量：1

8

作者 杨海涛 郑志坚 +3 位作者 朱家骅 陈倬 杨晨鹏 段旬 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2139-2146,共8页

基于气溶胶中PM2.5微细颗粒物拟流体特性,对气液交叉流阵列中PM2.5在气溶胶流体传热传质边界层内热泳和扩散泳运动进行拟传质机理分析,与跟随气体的对流传质相叠加,建立了气液交叉流阵列PM2.5热泳和扩散泳拟传质模型,并进行了实验检验... 基于气溶胶中PM2.5微细颗粒物拟流体特性,对气液交叉流阵列中PM2.5在气溶胶流体传热传质边界层内热泳和扩散泳运动进行拟传质机理分析,与跟随气体的对流传质相叠加,建立了气液交叉流阵列PM2.5热泳和扩散泳拟传质模型,并进行了实验检验。实验在固定对流条件下,考察了不同气液相温度差导致的热泳、不同气相湿度差导致的扩散泳和颗粒粒径等因素对气液交叉流阵列PM2.5拟传质系数的影响。实验数据统计值与模型表达趋势一致,在初始温差40℃、初始湿度0.118kg/kg条件下,100排气液交叉流阵列PM2.5拟传质系数模型预测值为3.33×10^-3m/s、实验值为3.75×10^-3m/s。 展开更多

关键词 PM2.5 拟传质模型 气液交叉流 热泳 扩散泳

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水蒸气冷凝胁迫细颗粒运动脱除研究 被引量：1

9

作者 郑志坚 张志宾 +2 位作者 熊国宣 何飞强 李著尧 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第4期388-394,共7页

针对工业尾气中细颗粒(0.1~10μm)难脱除特性,利用废气废水热力学势差,构建气液交叉流阵列(GLCA)脱除细颗粒新方法。废水经分布板供水,在重力作用下经导流线表面形成连续稳定液相界面流动液膜柱群,尾气横掠液膜柱群,蒸汽冷凝形成边界层... 针对工业尾气中细颗粒(0.1~10μm)难脱除特性,利用废气废水热力学势差,构建气液交叉流阵列(GLCA)脱除细颗粒新方法。废水经分布板供水,在重力作用下经导流线表面形成连续稳定液相界面流动液膜柱群,尾气横掠液膜柱群,蒸汽冷凝形成边界层,颗粒进入边界层受扩散泳力而被胁迫向液膜柱运动被捕集。对GLCA中单液膜柱建立扩散泳力作用颗粒传质微分方程,得到颗粒脱除效率与水蒸气冷凝量关系。与其他脱除机理进行对比,得出当颗粒粒径0.1~5μm,扩散泳力为主要脱除机理,且脱除效率正比于水蒸气冷凝量,通过增加气液两相湿度梯度,效率可达到80%,粒径为5~10μm,扩散泳力和惯性碰撞为主要机理。对20(列)×100(排)GLCA进行实验,颗粒脱除效率实验结果与理论值较为吻合。 展开更多

关键词 冷凝 细颗粒 气液交叉流 脱除机理

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气液交叉流PM2.5捕集系统结构及降膜流动实验研究 被引量：1

10

作者 陈毅 郑志坚 +1 位作者 朱家骅 兰赟 《化工设计》 CAS 2016年第4期6-8,1,共3页

摘要利用工业废气废水自身的低位余能及热力学势差，构建内源性推动力“场”与吸收“面”共生的以废治废分离机制，发展一种废气横掠废水液柱流的气液交叉流阵列，为提高纤维绳壁面降膜的均匀性和稳定性，提出一种新型的布膜装置。在实... 摘要利用工业废气废水自身的低位余能及热力学势差，构建内源性推动力“场”与吸收“面”共生的以废治废分离机制，发展一种废气横掠废水液柱流的气液交叉流阵列，为提高纤维绳壁面降膜的均匀性和稳定性，提出一种新型的布膜装置。在实验的基础上探讨了液体在纤维绳外壁降膜的流动特性，分析影响液体管外成膜均匀性和稳定性的影响因素，提出液体成膜的最佳环隙间距应控制在0．8mm，液体流量应控制在35．2～195．7mL／min。 展开更多

关键词 PM2.5 气液交叉流 降膜阵列 环隙间距 液体流量

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气液交叉流装置冷凝过程的传热传质特性

11

作者 张峰榛 杨虎 刘兴勇 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期77-80,共4页

建立了气液交叉流冷凝过程的传热传质模型并给出其动力学参数的表达式，通过实验研究了不同工况下高温含湿气体横掠冷却液柱流阵列的热质传递特性，获得传热、传质系数。研究表明，错列排列对应的传热、传质系数值为直列排列对应值的1．... 建立了气液交叉流冷凝过程的传热传质模型并给出其动力学参数的表达式，通过实验研究了不同工况下高温含湿气体横掠冷却液柱流阵列的热质传递特性，获得传热、传质系数。研究表明，错列排列对应的传热、传质系数值为直列排列对应值的1．2～1．4倍；液柱流动诱发气液界面附近的气体发生湍动以及气体绕流液柱引起的自身湍动，分别是低气速和高气速条件下强化气液相间传热传质的主要因素；本研究体系下路易斯准数在0．75～0．85范围内。 展开更多

关键词 气液交叉流 冷凝 传热传质 直列与错列

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气液交叉流变温变湿脱除工业废气PM_(2.5)

12

作者 曾清荣 郑志坚 +1 位作者 朱家骅 夏素兰 《化工设计》 CAS 2018年第5期9-14,共6页

利用工业废气与废水之间的传热传质推动力,构建以扩散泳机理为主脱除PM_(2.5)的气液交叉流阵列(GLCA)。废水在重力作用下分布到垂直布置的导流线阵列表面形成降膜流动液柱群,含尘含湿废气横掠液膜柱群传热传质,带动PM_(2.5)朝水蒸气冷... 利用工业废气与废水之间的传热传质推动力,构建以扩散泳机理为主脱除PM_(2.5)的气液交叉流阵列(GLCA)。废水在重力作用下分布到垂直布置的导流线阵列表面形成降膜流动液柱群,含尘含湿废气横掠液膜柱群传热传质,带动PM_(2.5)朝水蒸气冷凝的气液界面定向移动(扩散泳),从而使每个液膜柱均成为独立的颗粒脱除单元。建模并求解得到单元效率计算方法,逐排计算GLCA随温湿度变化而变的单元效率,从而建立GLCA液膜柱群颗粒脱除累积效率模型。24 (列)×100 (排)交叉流阵列实验结果表明实验值与模型预测值较为吻合,揭示了GLCA气液传质推动力是PM_(2.5)脱除效率的控制性因素。据此设计了变温变湿GLCA串联组合,利用废热源使废气周期性升温增湿恢复传质推动力,提高脱除PM_(2.5)总效率。模型结果表明:饱和废气温度60℃、气体Re数为72. 6条件下,经过总排数1160的变温变湿GLCA串联组合,PM_(2.5)脱除效率可达90%以上。 展开更多

关键词 气液交叉流 脱除效率 变温变湿 模型

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低雷诺数气液交叉流装置研究(Ⅰ)——孔流液柱流动特性数值模拟

13

作者 杜怀明 罗容珍 +1 位作者 贺西林 朱家骅 《四川理工学院学报（自然科学版）》 CAS 2010年第1期53-55,共3页

针对低雷诺数的气液交叉流气体净化过程,提出有效避免二次雾沫夹带的液柱流体力学条件。数值模拟结果表明,液柱表面随着离开孔口的距离而变化,采用公式Lb/d=2.84We0.694能有效预测液柱的断裂行为。

关键词 气液交叉流 气体净化 数值模拟

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降膜阵列脱除工业尾气PM2.5效率研究

14

作者 李季 郑志坚 +2 位作者 夏素兰 李勇 文浩 《化工设计》 CAS 2014年第5期3-4,8,共3页

提出一种低压降、大通量、高效率降膜阵列式,利用废水废气交叉流界面脱除工业尾气中PM2.5技术。以含Al2O3粉末的气溶胶流体模拟工业尾气横掠20列×90排直径3mm的降膜阵列进行实验,结果表明降膜阵列脱除尾气PM2.5效率随降膜阵列传质... 提出一种低压降、大通量、高效率降膜阵列式,利用废水废气交叉流界面脱除工业尾气中PM2.5技术。以含Al2O3粉末的气溶胶流体模拟工业尾气横掠20列×90排直径3mm的降膜阵列进行实验,结果表明降膜阵列脱除尾气PM2.5效率随降膜阵列传质面积增大而增大,随处理量的增大而降低。当体积流量为111.3m3/h,相应的尾气雷诺数为230时,传质面积为0.0942m2的单排降膜阵列脱除PM2.5的效率为0.794%,此工况下,传质面积为37.7m2的400排降膜阵列脱除PM2.5的理论效率可达95.8%。 展开更多

关键词 PM2.5 降膜阵列 脱除效率 气液交叉流

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非均匀降膜式气液交叉流除尘系统运行能耗数值分析

15

作者 余徽 刘泽坤 +3 位作者 熊国栋 杨雅琪 郑一玮 魏文韫 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期188-194,共7页

气液交叉流(GLCA)除尘系统通过分布板形成阵列液柱群以捕获工业尾气中的颗粒物,尾气颗粒脱除率随液柱群阵列单元排数的增加而增大,但系统运行能耗较高且主要集中于循环水耗。为降低循环液量及运行能耗,提出仅在对颗粒捕获起主要作用的... 气液交叉流(GLCA)除尘系统通过分布板形成阵列液柱群以捕获工业尾气中的颗粒物,尾气颗粒脱除率随液柱群阵列单元排数的增加而增大,但系统运行能耗较高且主要集中于循环水耗。为降低循环液量及运行能耗,提出仅在对颗粒捕获起主要作用的迎风面布膜的非均匀降膜阵列以代替原液柱阵列。采用大涡模拟(LES)和离散相模型(DPM)分别对不同布膜角度的非均匀降膜式GLCA系统除尘过程的流场和颗粒运动进行数值模拟,将360°布膜角度条件视为液柱式GLCA系统模型并将其与相同操作条件下的实验数据进行对比验证,所得模拟结果与实验吻合。不同布膜角度的数值模拟结果表明:随布膜角度的减小,虽然系统单元排脱除效率逐渐降低,但系统水耗量亦随之降低,故对于特定的除尘任务,存在一个最优的布膜角度使得系统水耗量最低;对于大颗粒而言脱除效率变化相对较小,表明惯性碰撞是其主要脱除机理。结合某氨酸法复合肥生产线尾气数据,以比电耗为评价标准,利用所得模型对降膜槽的迎风面布膜角度进行寻优。结果表明,当尾气颗粒物质量脱除效率达到80%时,非均匀降膜式GLCA系统达到最低运行能耗对应的最佳布膜角度为70°,此时系统所需单元排数为634,对应的比电耗可低至1.83×10^-4(kW·h)/m^3,与燃煤电厂电除尘器能效等级的1级能效相当。 展开更多

关键词 气液交叉流 降膜流动 数值模拟 比电耗 运行能耗

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气液交叉流脱除亚微米级颗粒物的研究 被引量：7

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作者 徐挺 魏文韫 +5 位作者 孙白宇 杨雅琪 刘凌岭 余徽 Thomas Laminger Wilhelm Hoeflinger 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期960-969,共10页

亚微米级颗粒是化学工业尾气排放物的重要组成,其脱除效率是影响排放指标进一步提高的关键。基于颗粒捕获机理,建立了气液交叉流系统脱除效率的理论模型,并对该系统脱除亚微米级颗粒的特性进行了理论分析和实验研究。实验结果表明,低气... 亚微米级颗粒是化学工业尾气排放物的重要组成,其脱除效率是影响排放指标进一步提高的关键。基于颗粒捕获机理,建立了气液交叉流系统脱除效率的理论模型,并对该系统脱除亚微米级颗粒的特性进行了理论分析和实验研究。实验结果表明,低气速、高液柱群比表面积、高气液相温差有利于提升系统的脱除效率。粒径0.05~0.6μm,脱除效率随粒径的增大呈现先降低后增加的趋势,与理论值趋势一致,表明系统中同时存在惯性碰撞、拦截、布朗运动等三种脱除机理。相对于理论值,实验脱除率整体偏大,表明颗粒在高湿环境中易凝并,有助于颗粒在碰撞和拦截作用下的脱除。由实验数据外推,研究条件下,液柱单元排数为1300时,亚微米级颗粒质量脱除效率预计可达90%。 展开更多

关键词 气液交叉流系统 亚微米级颗粒物 脱除效率 理论模型

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