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气(液)固多相加工过程的流态化装备研发及性能测试
一、 项目简介采用流态化技术处理气体(液体)/颗粒(粉体)物料,具有气(液)固接触效率高,传质传热性能好等优点,在石油、煤、无机/有机化工、制药、环保、水处理等领域得到了广泛的研究和应用。根据被处理物料的加工时间、气(液)固比等处理条件不同,可分别采取鼓泡床、湍动床、循环流化床等操作形式。对于一种特定的物料体系,在采用流态化技术全面投入工业应用之前,需要对物料性质(包括粒度分布、骨架密度、堆积密度、休止角、介质粘度、熔点、沸点等)进行全面分析,然后根据物料加工过程工艺特点确定合适的装置结构,再对物料的基础流态化特性(包括起始流化速度、起始鼓泡速度、起始湍动速度、噎塞速度等)及操作工况(进料量、操作速度、物料循环量)下设备压降、密度、温度、停留时间、混合与分级、传质传热效率、分离效率等进行综合实验测试,以此为依据进行工业规模的装置设计及指导工业操作。本项目可以针对物料处理体系及加工工艺特点,研发合理的流态化装备,并对其物料物性、流体力学特性、装置结构性能等进行综合实验测试,根据测试结果为新装备的工业设计和操控、新技术的工业应用提供基础参数和指导,也可为原有设备改造提供可靠依据。二、 项目技术成熟程度项目组对FCC催化剂、煤粉、石油焦、半焦、石英砂、树脂、刚玉球、含盐废水等不同特性物料的流态化性能及相关流态化装备性能进行过系统的实验测试,物料粒度范围从30μm~5mm不等,流态化装备涉及鼓泡床、湍动床、快速床、移动床、喷动床及各种装备上相关的分布装置、分离装置等,介质涉及气-固、气-液、液-固、气-液-固体系,相关实验结果为新技术的实施推广提供了大量基础数据。三、 技术指标(包括鉴定、知识产权专利、获奖等情况)在大量实验研究并借鉴已有实施项目经验的基础上,本项目已形成如下成果:鉴定项目:[1] 外循环多相流化床换热器的颗粒循环和分布研究. 河北省教育厅,鉴定时间:2011.01,证书编号:20110367,成果水平:国际先进.[2] 液固三相流化床蒸发器总体优化及应用研究. 河北省科技厅,鉴定时间:2011.01,证书编号:20110265,成果水平:国际先进.[3] 高效半干法烟气脱硫剂制备工艺研究. 河北省科技厅,鉴定时间:2011.01,证书编号:20110266,成果水平:国际先进.[4] 锅炉烟气喷动床脱硫除尘工艺及设备研究. 河北省科技厅,鉴定时间:2011.06,证书编号:20111588,成果水平:国际先进.[5] 带导流管的多喷嘴矩形喷动床烟气脱硫设备研究. 河北省科技厅,鉴定时间:2011.06,证书编号:20111589,成果水平:国际先进.[6] 新型高效立体传质并流塔板的研究开发. 河北省科技厅,鉴定时间:2011.10,证书编号:20112669,成果水平:国际先进.专利技术:[1] 一种克服换热设备水平管路颗粒沉积的构件和方法,中国发明专利,专利号:ZL 200910245134.9.(已获授权)[2] 一种多功能集成设备精制介酸的方法,中国发明专利,专利号:ZL 200910245133.4. (已获授权)[3] 一种降低耦合反应器提升管出口返混的气固分布器. 中国发明专利,申请号:201210405627.6. (已公开)[4] 一种降低串联组合流化床提升管出口返混的气固分布器. 中国发明专利,申请号:201210405649.2. (已公开)[5] 多孔球状反应装置及操作方法. 中国发明专利,申请号:2012101155697.4,申请日:2012.04.19. (已公开)[6] 一种烟气同时脱硫脱硝综合实验装置及其操作方法. 中国发明专利,申请号:201210115569.3. (已公开)[7] 多室双管程蒸发器,中国实用新型专利,专利号:ZL 201020609305.X. (已获授权)[8] 多孔球状反应装置. 中国实用新型专利,专利号:ZL 201220167080.6. (已获授权)[9] 一种烟气同时脱硫脱硝综合实验装置. 中国实用新型专利,专利号:ZL 201220167161.6. (已获授权)[10] 一种提升管与床层耦合反应器的分布器. 中国实用新型专利,申请号:201220542989.5. (待授权)[11] 一种串联组合流化床提升管出口的分布器. 中国实用新型专利,申请号:201220543000.2. (待授权)项目获奖:[1] 组合型颗粒分布装置的颗粒分布性能与结构优化. 河北省科技进步奖三等奖(证书编号:2008JB3122-3),2009年3月.四、 市场前景(应用领域、市场分析等)本项目可广泛应用于石油、煤、无机/有机化工、制药、环保、水处理等领域,在满足高效节能、低碳环保的前提下,可为企业新技术开发、旧有装置改造提供实验测试及技术支持,进而提高企业的技术装备水平和经济效益。五、 规模与投资需求(资金需求、场地规模、人员等需求)规模与投资需求依据企业要求而不同。(1)从装备选型与性能测试角度,需要研究设计新型装备,并针对具体物料进行相关性能测试,本项目组可提供场地和人员,企业投资约为5~30万元;(2)从旧有装置改造角度,需要对装置现存问题进行分析,研究设计合理的装置结构,并对其性能进行测试,再结合后续加工、安装,本项目组可提供场地和研究设计人员,并辅助联系加工单位,企业投资约为50~300万元;从直接利用本项目相关技术成果角度,本项目组可提供研究设计人员,并辅助联系加工单位,企业需提供场地和操作人员5~10人,投资约为100~500万元。(内容字体为宋体、四号字)六、 生产设备装备性能测试设备,项目组可进行开发设计;生产设备依据各具体物料体系及加工过程特点而定,主要以流态化操作设备为主,并辅以风机、泵、测量及控制仪表等。七、 效益分析实施本项目的效益体现在如下几个方面:(1)可以提高企业的技术创新能力及装备操作水平;(2)可以提升企业的装备运行周期与生产效率,提高企业的经济效益;(3)可以降低企业的废气、废液、废渣排放水平,具备显著的环保效益。八、 合作方式(1)项目组独立承担;(2)与企业合作研发。九、 项目具体联系人及联系方式(包括电子邮箱)王德武:天津红桥区河光荣道8号北工业大学化工学院300信箱,022-60204482,13752711488,wangdewu@hebut.edu.cn;张少峰:天津红桥区河光荣道8号北工业大学化工学院300信箱,022-60204596,13132081566,shfzhang@hebut.edu.cn。
河北工业大学 2021-04-11
富氧燃烧锅炉低温烟气制取生物质高热值气化气的系统
本发明公开了一种用富氧燃烧锅炉烟气制取生物质高热值气化气的系统及方法,其中系统包括循环流化床气化器、旋风分离器;循环流化床气化器具有进料口;循环流化床气化器还设置有进气口,该进气口用于输入气化介质;循环流化床气化器用于在气化介质的作用下将生物质物料气化得到气化气;气化介质采用温度为 120℃~140℃的富氧燃烧锅炉低温烟气;旋风分离器用于分离颗粒获得洁净气化气。本发明将生物质气化系统与富氧燃烧锅炉系统配合使用,采用富氧燃烧锅炉低温烟气作为生物质气化反应的气化介质,既提高了富氧燃烧锅炉系统的能量利用效率,又提高了生物质气化气的品质,使整体热能的利用效率提高、降低了生产成本,提高了电厂的整体经济性。
华中科技大学 2021-04-13
气相合成N,N-二甲基苯胺技术及催化剂
N,N-二甲基苯胺(DMA)主要用于三苯甲基甲烷类染料生产,还可作为溶剂、炸药、医药等原料,也用于生产碱性嫩黄素O;碱性紫5BN、碱性艳兰RB、阳离子红2BL等,也用于生产碱性染料中间体四甲基米氏酮等。我国生产的DMA除供国内消费外,每年有一定量出口。DMA的主要消费部门是染料工业和香料工业。由于近年来碱性嫩黄、碱性紫等品种销路趋好,DMA消费有所上升。在香料工业中,DMA主要用于香兰素生产中。 南开大学针对国内DMA生产工艺的落后现状,经多年开发研究,成功地开发了常压、气相、连续合
南开大学 2021-04-14
涡轮叶栅表面弱化换热机理与气热复合反问题的研究
涡轮叶栅表面弱化换热机理与气热复合反问题的研究建立了叶片气动与传热的多目标优化设计平台。叶栅参数的优化效果优于局 部型线的优化效果,优化叶片表面传热量下降 20%。研究叶片前缘和端壁 3D 造 型与气动优化方法,实现对叶栅前缘边界层分离的推迟,并降低由此引起的壁面 二次流的强度,从而降低了叶栅端壁热负荷 5%~10%。证明“弱化叶栅表面传热” 的新思路是具有理论可行性和工程应用价值的。
上海理工大学 2021-01-12
分子筛膜分离天然气中二氧化碳
本项目核心技术是耐高压分子筛膜,利用天然气自身高压优势,以天然气采出压力和管道输送压力之差作为膜分离推动力,在极少能耗下完成天然气纯化目的。已完成中试制备,主要分离性能指标和能耗指标都明显优于现有的分离技术。 专利情况:在申请13项;已授权10项, 成熟度:研制 创新要点:1)对称大孔单管支撑体:膜管长50 cm,分子筛膜应用于4 Mpa高压下、CO2/CH4(50/50 mol%)混合气体的CO2渗透速率>0.6x10-7 mol/(m2sPa)和CO2/CH4分离选择性>50。 2)非对称单管支撑体:膜管长50 cm,分子筛膜应用于4 Mpa高压下、CO2/CH4(50/50 mol%)混合气体的CO2渗透速率>1.8x10-7 mol/(m2sPa)和CO2/CH4分离选择性>50。
南京工业大学 2021-01-12
潮流能发电装置
项目成果/简介: 轴流式潮流能发电装置是针对我国潮流能资源区潮流流速偏低的状况专门开发研制的,具有启动流速低、转换效率高等特点。机组采用半直驱变桨距控制的水平轴水轮机,利用变桨距机构,提高能量转化效率,实现最大能量捕获、低速启动和换向;水下实时监控系统实现了机组的运行状况监测和变桨距控制,同时保证了机组安全运行;基于GPRS技术实现了装置的远程数据采集与控制;机组的支撑结构采用了浮潜式载体专利技术,可通过注排水实现升沉,便于机组的拖航、移址、回收及机组的维护保养。项目阶段: 完成工程样机研发及海上示范运行阶段效益分析: 该成果在潮流能开发利用中具有广泛的推广应用前景。适用于我国潮流能资源区潮流流速偏低的状况,易于在潮流能发电规模化工程中应用,有利于产业化推进。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:ZL201510602258.3 ZL201610459673.2技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无
中国海洋大学 2021-04-11
岩心压实装置
本发明涉及的是岩心压实装置,这种岩心压实装置包括框架座、柱塞式液压缸、填料管、填砂管、填砂管后托座,柱塞式液压缸水平坐落在框架座的后端,其柱塞前端设置有压实头,压实头上设置刻度线,填砂管与填料管连接且相通,填料管与压实头相对应设置,填砂管、填料管、压实头处于同一水平轴线;柱塞式液压缸后端恰好坐在框架座后支座中,柱塞式液压缸前端处于后支撑板中;框架座的前支座具有U型槽,前支撑板也具有U型槽,填料管和填砂管的两端均具有法兰,填料管一端的法兰处于框架座前支座的U型槽中,填料管另一端的法兰处于前支撑板的U型槽中,填砂管前端的法兰安装在填砂管后托座上,填砂管后端的法兰处于框架座前支座的U型槽中。本发明可实现均匀地一次性压实岩心,且填料管和填砂管不受直径的限制。
东北石油大学 2021-04-30
间歇联动码垛装置
本实用新型涉及一种间歇联动码垛装置,属于农作物收获领域;包括机架、传输装置和收集装置,传输装置和收集装置均设置在机架上,传输装置设置在挖掘装置和收集装置之间,所述传输装置包括可伸缩运输带,可伸缩运输带包括运输带和运输带伸缩机构,运输带伸缩机构包括齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ、短连杆Ⅰ、短连杆Ⅱ和长连杆,齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ均设置在固定在机架后部的固定板上,齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ之间相啮合,齿轮Ⅱ设置在齿轮Ⅰ和短连杆Ⅱ之间,短连杆Ⅱ的一端与固定板连接,另一端与长连杆的一端连接,长连杆的另一端与运输带的中部连接,短连杆Ⅰ的一端与齿轮Ⅱ偏心连接,另一端与长连杆的中下部连接。其实现了农作物在收集框内自动均匀的码垛,提高了收获机的收获效率。
青岛农业大学 2021-04-11
自然风模拟装置
项目概况 该装置能够根据自然风的旋律特征,采用现代控制技术、现代仪表技术,实现手工手段产生各种自然风,使得在室内温度不够理想的情况下,人体也能得到同样的舒适感。 本项目处于国内先进水平,拥有自主知识产权。主要特点 本装置充分考虑不同用户的舒适感受,结合现有建筑特点和绿色建筑的发展趋势,理论结合实践,从碳排放、节能、舒适感、人与自然的和谐共处等方面着手,进行研究开发。 具体来说,突出以下几点。 1)注重理论模型的正确性,理论是基础。通过实验与数值模拟的手段验证理论的正确性。 2)注重理论联系实践。不拘泥于理论,而是将自然风及热舒适理论用在工程实践中。 3)注重技术与经济的结合。考虑自然风模拟装置的成本、性能、技术水平的平衡。 4)注重技术与社会的结合。考虑自然风场对建筑节能减排的意义、影响,紧密结合时代的需求和发展趋势,将技术研究探索建立在全球气候环境的大背景下进行考虑。 5)注重技术与艺术的结合。抓住风场环境与音乐环境本质上的共同点,将音乐的旋律概念引入风场技术领域。技术指标    抓住自然风的旋律特征指标、人体的舒适感评价指标以及风场的节能指标,有针对性地开发,可用于风扇、中央空调风口等。市场前景    该装置立足国际先进理论,符合低碳经济的特点,具有良好的市场前景,已有相关企业前来考察。
南京工程学院 2021-04-11
潮流能发电装置
轴流式潮流能发电装置是针对我国潮流能资源区潮流流速偏低的状况专门开发研制的,具有启动流速低、转换效率高等特点。机组采用半直驱变桨距控制的水平轴水轮机,利用变桨距机构,提高能量转化效率,实现最大能量捕获、低速启动和换向;水下实时监控系统实现了机组的运行状况监测和变桨距控制,同时保证了机组安全运行;基于GPRS技术实现了装置的远程数据采集与控制;机组的支撑结构采用了浮潜式载体专利技术,可通过注排水实现升沉,便于机组的拖航、移址、回收及机组的维护保养。
中国海洋大学 2021-05-09
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