稀土氯化物液滴运动规律对制备稀土纳米氧化物的影响
发布时间：2021-04-26 07:42
目前来说现有稀土矿产在地理上的分布并不是很均匀,并且具有经济开采价值的稀土资源是少之又少。而中国是世界上稀土资源较为丰富的国家,不仅矿物种类丰富,而且稀土元素也比较齐全,稀土资源位居世界首位。而稀土纳米氧化物因独特的物理化学性质也成为国内外科学家研究的热点之一,目前稀土纳米氧化物的制备方法有很多种,但是很多方法因为工艺流程、成本等因素存在着问题;如果想要精准的调节并控制粉末的组成和粒度还是比较困难的。喷雾热解法是在气泵或者稳压机的作用下将前驱体溶液经喷嘴喷出后便会被雾化成小液滴,此时比表面积剧烈增加,反应活性加大,在反应炉内发生快速热解等反应,最后干燥成颗粒状。本论文利用喷雾热解法通过液滴的规律来控制稀土纳米氧化物的形成。为了实现对雾化液滴粒径的检测,提出PIV测量技术;并结合喷雾热解实验制备稀土纳米氧化物,在不同压力工况下对雾化液滴以及产物粒径进行了研究。论文中搭建适用于本实验的冷态试验台,通过PIV测量技术完整的拍摄到满足处理的图片;搭建喷雾热解实验的热态实验台,以此来制备物相单一的稀土纳米氧化铈;通过Image等软件对拍摄的图片进行处理,得到拍摄到的液滴与实际液滴之间的关系式;并...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 稀土简介
1.2 稀土资源
1.3 稀土纳米氧化物的制备
1.4 喷雾热解法制备稀土纳米氧化物
1.4.1 喷雾热解法的原理
1.4.2 喷雾热解法的优点
1.4.3 喷雾热解法的研究进展
1.5 喷雾特性的研究
1.5.1 喷嘴雾化的原理
1.5.2 雾化特性的实验研究
1.6 喷嘴雾化的应用
1.6.1 喷雾在降尘方面的应用
1.6.2 喷雾在食品方面的应用
1.6.3 喷雾在交通方面的应用
1.6.4 喷雾在农业方面的应用
1.6.5 喷雾在内燃机方面的应用
1.6.6 喷雾在制备材料方面的应用
1.7 国内外对PIV分析喷雾流场的研究现状
2 课题提出的目的及创新
2.1 研究目的及意义
2.1.1 研究目的
2.1.2 研究意义
2.2 课题创新点
2.3 研究内容及方法
2.3.1 研究内容
2.3.2 研究方法
3 实验方法、仪器及数据处理的研究
3.1 喷雾装置对制备稀土纳米氧化物的影响
3.2 不同压力下喷雾模拟实验的操作
3.3 不同压力下稀土氯化物的喷雾热解试验的操作
3.4 检测仪器分析方法
3.4.1 X射线衍射分析（XRD）
3.4.2 PIV分析
3.4.3 图像处理分析
3.5 PIV系统拍摄的实验数据分析
3.5.1 喷雾锥角及粒径分布的分析方法
3.5.2 Image J软件阈值的分析
3.5.3 喷雾粒径的分析方法
4 不同时刻的雾化效果分析
4.1 喷嘴雾化过程研究
4.2 喷雾锥角的分析
4.3 喷雾过程雾化液滴运动规律
4.4 喷雾流线图的分析
4.5 喷雾雾化液滴粒径分布规律
4.6 本章小结
5 压力对雾化液滴形成规律的影响
5.1 压力对喷雾锥角的影响
5.2 压力对液滴颗粒运动的影响
5.3 压力对液滴颗粒形成速度大小的影响
5.4 压力对液滴颗粒运动轨迹的作用
5.5 压力对喷雾粒径分布的影响
5.6 本章小结
6 雾化压力对制备纳米氧化物颗粒形成的影响
6.1 二氧化铈前驱体的XRD物相分析
6.2 二氧化铈样品的XRD物相分析
6.3 二氧化铈样品的粒径分析
6.3.1 Origin分析XRD数据计算粒径时拟合峰的方法对比
6.3.2 Origin分析XRD数据用Lorentz方法计算粒径
6.3.3 Matlab分析XRD数据计算平均粒径
6.4 粒径与雾化液滴的关系
6.5 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]常用压力式喷嘴雾化特性及降尘性能研究[J]. 王健,刘荣华,王鹏飞,谭煊昊,石佚捷,田畅. 煤矿安全. 2019(08)
[2]中国稀土市场政策规制研究[J]. 徐广平,宋新华,崔彬. 中国矿业. 2019(05)
[3]世界稀土资源供给状况[J]. 刘思德. 稀土信息. 2018(01)
[4]果园喷雾机械现状及发展趋势[J]. 卢营蓬,易文裕,庹洪章,余满江,王攀. 中国农机化学报. 2018(01)
[5]果园变量喷雾技术研究现状与前景分析[J]. 周良富,薛新宇,周立新,张玲,丁素明,常春,张学进,陈晨. 农业工程学报. 2017(23)
[6]基于PIV技术的喷雾场试验研究[J]. 申力鑫,王成军,张中飞,于雷,刘爱虢. 沈阳航空航天大学学报. 2017(04)
[7]沉淀法制备纳米稀土氧化物[J]. 郭晓晖,王军,代晓彬. 世界有色金属. 2017(02)
[8]喷雾干燥技术及其在食品加工中的应用[J]. 叶春苗. 农产品加工. 2017(04)
[9]大豆蛋白喷涂液雾化粒子场实验[J]. 常淑英,杨传民,陈国营,黄绍祥. 包装工程. 2016(17)
[10]hyd型低压除尘喷嘴雾化特性的实验研究[J]. 邬长福,欧阳启明,陈祖云,陈亮. 热能动力工程. 2016(05)
博士论文
[1]地铁专用间接蒸发冷却器研究[D]. 何叶从.重庆大学 2009
硕士论文
[1]喷雾热解法制备铜锌锡硫薄膜及其superstrate结构太阳能电池的研究[D]. 刘晟楠.渤海大学 2018
[2]离心喷嘴流场数值模拟和实验分析[D]. 林逸龙.杭州电子科技大学 2018
[3]煤矿井下高效喷雾降尘实验研究[D]. 桂哲.湖南科技大学 2017
[4]稀土氯化物喷雾热解制取稀土氧化物装置的水模型研究[D]. 张宸.东北大学 2014
[5]氯化铈溶液热解制备氧化铈的研究[D]. 刘晓辉.东北大学 2011
[6]空心圆锥雾化喷嘴喷雾实验与数值研究[D]. 金春玉.上海交通大学 2007
本文编号：3161029
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 稀土简介
1.2 稀土资源
1.3 稀土纳米氧化物的制备
1.4 喷雾热解法制备稀土纳米氧化物
1.4.1 喷雾热解法的原理
1.4.2 喷雾热解法的优点
1.4.3 喷雾热解法的研究进展
1.5 喷雾特性的研究
1.5.1 喷嘴雾化的原理
1.5.2 雾化特性的实验研究
1.6 喷嘴雾化的应用
1.6.1 喷雾在降尘方面的应用
1.6.2 喷雾在食品方面的应用
1.6.3 喷雾在交通方面的应用
1.6.4 喷雾在农业方面的应用
1.6.5 喷雾在内燃机方面的应用
1.6.6 喷雾在制备材料方面的应用
1.7 国内外对PIV分析喷雾流场的研究现状
2 课题提出的目的及创新
2.1 研究目的及意义
2.1.1 研究目的
2.1.2 研究意义
2.2 课题创新点
2.3 研究内容及方法
2.3.1 研究内容
2.3.2 研究方法
3 实验方法、仪器及数据处理的研究
3.1 喷雾装置对制备稀土纳米氧化物的影响
3.2 不同压力下喷雾模拟实验的操作
3.3 不同压力下稀土氯化物的喷雾热解试验的操作
3.4 检测仪器分析方法
3.4.1 X射线衍射分析（XRD）
3.4.2 PIV分析
3.4.3 图像处理分析
3.5 PIV系统拍摄的实验数据分析
3.5.1 喷雾锥角及粒径分布的分析方法
3.5.2 Image J软件阈值的分析
3.5.3 喷雾粒径的分析方法
4 不同时刻的雾化效果分析
4.1 喷嘴雾化过程研究
4.2 喷雾锥角的分析
4.3 喷雾过程雾化液滴运动规律
4.4 喷雾流线图的分析
4.5 喷雾雾化液滴粒径分布规律
4.6 本章小结
5 压力对雾化液滴形成规律的影响
5.1 压力对喷雾锥角的影响
5.2 压力对液滴颗粒运动的影响
5.3 压力对液滴颗粒形成速度大小的影响
5.4 压力对液滴颗粒运动轨迹的作用
5.5 压力对喷雾粒径分布的影响
5.6 本章小结
6 雾化压力对制备纳米氧化物颗粒形成的影响
6.1 二氧化铈前驱体的XRD物相分析
6.2 二氧化铈样品的XRD物相分析
6.3 二氧化铈样品的粒径分析
6.3.1 Origin分析XRD数据计算粒径时拟合峰的方法对比
6.3.2 Origin分析XRD数据用Lorentz方法计算粒径
6.3.3 Matlab分析XRD数据计算平均粒径
6.4 粒径与雾化液滴的关系
6.5 本章小结
结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]常用压力式喷嘴雾化特性及降尘性能研究[J]. 王健,刘荣华,王鹏飞,谭煊昊,石佚捷,田畅. 煤矿安全. 2019(08)
[2]中国稀土市场政策规制研究[J]. 徐广平,宋新华,崔彬. 中国矿业. 2019(05)
[3]世界稀土资源供给状况[J]. 刘思德. 稀土信息. 2018(01)
[4]果园喷雾机械现状及发展趋势[J]. 卢营蓬,易文裕,庹洪章,余满江,王攀. 中国农机化学报. 2018(01)
[5]果园变量喷雾技术研究现状与前景分析[J]. 周良富,薛新宇,周立新,张玲,丁素明,常春,张学进,陈晨. 农业工程学报. 2017(23)
[6]基于PIV技术的喷雾场试验研究[J]. 申力鑫,王成军,张中飞,于雷,刘爱虢. 沈阳航空航天大学学报. 2017(04)
[7]沉淀法制备纳米稀土氧化物[J]. 郭晓晖,王军,代晓彬. 世界有色金属. 2017(02)
[8]喷雾干燥技术及其在食品加工中的应用[J]. 叶春苗. 农产品加工. 2017(04)
[9]大豆蛋白喷涂液雾化粒子场实验[J]. 常淑英,杨传民,陈国营,黄绍祥. 包装工程. 2016(17)
[10]hyd型低压除尘喷嘴雾化特性的实验研究[J]. 邬长福,欧阳启明,陈祖云,陈亮. 热能动力工程. 2016(05)
博士论文
[1]地铁专用间接蒸发冷却器研究[D]. 何叶从.重庆大学 2009
硕士论文
[1]喷雾热解法制备铜锌锡硫薄膜及其superstrate结构太阳能电池的研究[D]. 刘晟楠.渤海大学 2018
[2]离心喷嘴流场数值模拟和实验分析[D]. 林逸龙.杭州电子科技大学 2018
[3]煤矿井下高效喷雾降尘实验研究[D]. 桂哲.湖南科技大学 2017
[4]稀土氯化物喷雾热解制取稀土氧化物装置的水模型研究[D]. 张宸.东北大学 2014
[5]氯化铈溶液热解制备氧化铈的研究[D]. 刘晓辉.东北大学 2011
[6]空心圆锥雾化喷嘴喷雾实验与数值研究[D]. 金春玉.上海交通大学 2007
本文编号：3161029
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3161029.html
