基于激光干涉的磁致低温氧氮传质过程可视化实验研究

发布时间：2017-11-06 08:22

  本文关键词：基于激光干涉的磁致低温氧氮传质过程可视化实验研究

  更多相关文章： 空气分离 梯度磁场 传质 可视化

【摘要】：工业气体是现代工业的“血液”, 其中需求量最大的氧、氮、氩,主要来自于空气分离。在空分设备大型化与节能化的发展趋势下,研究人员希望能综合应用不同的空分原理及方法,摸索出适应性强、节能、高效的空气分离方法。磁场辅助低温精馏是其中比较新颖、有潜力的一种方案。磁致空气分离的基础是利用氧氮气体的磁化率差异,目前已有些初步理论与实验探究,但大都在常温下进行。由于顺磁性介质氧遵从居里定律,低温下磁致效果理论上会显著增强,然而目前尚无相关实验研究的报道。为了能直观地观察磁场区域内低温氧氮的不同行为,本文设计搭建了一套基于激光干涉法的磁致氧氮行为可视化实验装置,系统解决了低温系统可视化中的真空密封、低温绝热、光强等技术和工艺难题。借助光学测量系统,能够依据干涉条纹的实时变化直观体现出测试区域氧氮浓度的微小变化,基此观测到纯液氧、纯液氮及其混合物在梯度磁场下的光学现象；进行了梯度磁场下氧氮动态混合传质的实验,发现了梯度磁场对液氧传质过程中的“拉拢”现象,并通过对干涉图像的处理,获得了有无磁场时氧氮传质过程中不同的浓度分布及其变化趋势,为在精馏塔内应用梯度磁场提供了实验依据。由于实验尚处于探索起步阶段,尚有很多内容需要深入研究。在下阶段,可通过引入过冷系统、精密流量控制手段、高梯度电磁场甚至超导磁体等改进措施,探索流速、磁场、初始氧氮浓度对分离效果的影响规律；搭建小型磁场辅助低温精馏装置进行实际应用研究。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ116.1

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 贾绍义,李磊,吴松海;永磁场对气体中分子传质过程的影响[J];化学工业与工程;2004年05期

2 王维德;晋正茂;朱维军;;多组分传质过程模拟研究进展[J];福建化工;2005年06期

3 谭天恩;;伴有化学反应的传质过程(二)[J];河南化工;1981年02期

4 谭天恩;;伴有化学反应的传质过程(五)[J];河南化工;1982年01期

5 袁志昌;彭济时;;炼铜熔池传质过程的研究[J];化工冶金;1992年04期

6 钟敦南;化学工程传质过程的共同规律[J];长沙水电师院学报(自然科学版);1994年01期

7 谭天恩;;伴有化学反应的传质过程(四)[J];河南化工;1981年04期

8 罗惠文;化工传质过程中的阻力与“双膜理论”的局限性[J];抚州师专学刊;1982年02期

9 张铁军,杨贵林;褐煤溶剂萃取传质过程的研究[J];燃料化学学报;1982年01期

10 ;高粘物系在筛板上的传质过程和返混状态[J];化工装备技术;1993年01期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 赵超凡;马友光;朱春英;;异丙醇通过油水界面传质过程的研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集（上）[C];2006年

2 张卫东;张冬冬;李爱民;郝欣;张泽廷;;孔隙率对膜吸收/膜萃取传质过程影响的机理探讨[A];第一届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2004年

3 吴兴;范振敏;郭勇;高丽兰;张春秋;张西正;;软骨传质有限元仿真[A];天津市生物医学工程学会第三十二届学术年会论文集[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 陈杰;变形液滴/气泡的多相传质过程及Marangoni效应的模拟[D];中国科学院研究生院(过程工程研究所);2015年

2 李振虎;旋转床内传质过程的模型化研究[D];北京化工大学;2000年

3 王维德;多元非理想物系传质过程研究[D];天津大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张金辉;基于激光干涉的磁致低温氧氮传质过程可视化实验研究[D];浙江大学;2016年

2 刘长旭;气液界面传质过程不稳态对流的实验研究[D];天津大学;2007年

3 赵超凡;液—液两相界面传质过程的研究[D];天津大学;2007年

4 张惠;超声波对传质过程强化的研究[D];浙江工业大学;2002年

5 蔡美强;超声波强化栀子甙浸取、吸附传质过程的研究[D];浙江工业大学;2004年

6 许明;超重力旋转床中的气液两相流体流动和传质过程的数值模拟研究[D];北京化工大学;2004年

7 高小放;微通道的构建与其内气液和液液传质过程的实验研究[D];天津大学;2007年

8 樊瑞;中空纤维支撑液膜处理含铜废水传质过程的数值模拟[D];北京化工大学;2010年

9 张建平;改变水分子簇结构对传质过程的影响[D];天津大学;2004年

10 高永川;液体沿斜面的铺展与表面波动及传质过程的研究[D];天津大学;2012年

，

本文编号：1148106