化工设计论文英文文献

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断层摄影术的和在一个液体-固体起床者中的粒子追踪研究Shantanu Roy, Jinwen 陈， Sailesh B. Kumar ， M. H. Al-Dahhan,* 和M. P. Dudukovic ′化学的反应工程实验室 (CREL) ，化学工程部, 华盛顿大学，圣路易斯, 密苏里 63130一种液体-固体流通液化床是对潜在反应者的兴趣的多种工业的像精炼的石油这样的程序, 和在好化学药品的综合中, 石化的,而且食品。 这些程序的坚硬催化剂的迅速惰性化使再生和固体的再循环进入起床者区段之内在哪一个主要的反应是完成的。 在这一项研究，我们表示计算机-自动化放射性的粒子追踪(CARPT) 能用来在起床者和固体的那 backflow 中获得固体速度式样在被测试的液体速度存在。 ?-光线计算断层摄影术 (CT) 些微地更高显示专栏的中心的固体集中。 这是与瓦斯-固体的起床者反应者相反在哪固体的集中在墙壁比较高。介绍液体-固体流通液化床快速地得到如选择的反应者的名声在多种工业的程序喜欢好化学药品的综合而且石化的和在精炼的石油 (两 etal。,1995)。 给与动机的程序需求那如此反应者的使用是液体的出现-状态反应物, 典型地是在高度下面的碳化氢压力和低的温度 (汤姆斯,1970), 和一固体-状态催化剂, 快速地拿解除动员(Corma 和 Martinez,1993). 主要的反应是完成的在高 L/D 比的垂直起床者专栏中(在哪一个固体被液化而且传送被液体逐步运行). 再生那解除动员催化剂在一个分开的程序被做, 被加倍对在起床者中的主要反应藉由流通那不断地在一个关闭环的固体。设计和 scaleup 如此的连续-流程液体-固体系统需要流程的知识每时期和状态劫盗的式样分配。 这一个工作的目标将实验式地学习速度和固体的劫盗分配逐步实施实验室-刻度寒冷的流程模型的起床者循环液体-固体的系统。实验的区段一概要的实验室-刻度液体-固体循环液化-床装备在图 1 被显示. 那起床者区段是 15 cm(6 在.) 直径普列克斯玻璃专栏, 藉由大约 210 cm 的高度 (7 ft.)。 玻璃珠子 (直径 毫米) 与平常的轻打一起液化在起床者区段中的水和流通返回那经过漏斗和喷射器的系统。 固体在起床者的块流出被藉由控制维护那液体流程评估过喷射器 (是 precalibrated因为固体流动如一个运动水的功能比率流动比率). 全部的被需要的固体/液体流动比被藉由穿越供应剩余的液体获得经销商在专栏的底部镀金。 一常数高度在专栏中流动比率和水的头而且在喷射器插入物被藉由流通它维护经过一个泵和储藏箱, 在一个关闭环中。实验被运行使用 CARPT(计算机-自动化放射性的粒子追踪了) 和 CT(计算机断层摄影术) 设备在化学物质发展了反应工程实验室，华盛顿大学,圣路易斯, MO(Devanathan,1991; Kumar,1994)。 它可能被注意系统在研究之下是非常密集的和狂暴的, 和唯一的非侵入的 flowmonitoring方法喜欢 CARPT 和 CT 能够正确地测量固体速度和集中。现在的装备被设计以便起床者区段可能在 CARPT-CT 被为研究安装月台。在固体-状态流体力学的研究之前,住宅时间分配测量被引导在液体的状态中。 液体的导电率状态在脉膊之后在策略的位置被检测KCl 解决的注入。 这一项研究的结果是报告其他地方 (Roy 以及其他人。,1996)。 一般发现液体的状态实际地在塞子流程流动, 由于小的散布产生。 无尺寸不一致那* 着作到谁所有的通信应该被演说。 液体追踪者电子曲线总是被跳跃在 下面.图 1. 概要的液体-固体起床者装备。4666 Ind。 Eng。 Chem。 关于。 1997,36,4666-4669S0888-5885(97)00292-3 CCC: $ 1997 美国的化学社会对于 CARPT 研究 (Devanathan,1991; 杨以及其他人。,1992), 追踪者粒子被藉由介绍准备一放射性的 Sc-46 粒子 (力量 350 í Ci 和 halflife83 天) 在空的铝球体大小而且密度与玻璃粒子一起相配在液化。 透过一个精细的口径测定程序在 CARPT 方法中用了 (杨以及其他人。,1992), 那粒子被放在大约 200-300个已知的位置之内在测试区段和一张口径测定地图中被获得对于距离-放射线关系的强烈对于每个发现者。 一经口径测定是完全的,被需要的液体表面的速度是组和维护, 和粒子被允许自由地移动在流程领域中, 模拟典型玻璃的运动粒子。 追踪者粒子的位置被记录如一个时间的功能, 以光子的形式计数从发现者, 在长时期内. 低劣的而且变动速度成份，喧嚣叁数,而且坚硬粒子的动能可能是后来藉着过滤计算而且处理那生的肉数据 (Devanathan,1991; Larachi 以及其他人。,1997)。 这是第一次 CARPT 的使用是在一个系统成功地示范哪里追踪者粒子定期地休假和再进入区段被发现者质问。在 CREL ，华盛顿大学的 CT 扫描仪, 圣路易斯 , MO,使用狂热者-光线的几何学作为测量变薄 ?-放射线当做它经过过那给予的物体, 在这情况起床者区段。 生的肉变薄测量然后用来重建代表性时间平均劫盗分配时期。 来源是被装入胶囊的 100 mCi Cs-137个同位素 , 和 11个 NaI 发现者的有角排列(最大值) 作为变薄测量。 那以最大值为基础的判断-最大值化的运算法则可能原则,(兰格和卡森,1984)作为来自发射的图像重建测量。 软件和硬件的细节CREL 扫描仪的方面被 Kumar 讨论以及其他人。 (1995) 而且 Kumar 和 Dudukovic ′.(1997)目前研究, 测试区段 (液体-固体起床者) 向前在四个策略的轴位置被扫描专栏。结果和讨论实验在多种的液体被运行表面的速度, 从 12 到 23 cm/s。 在这一项研究,典型的结果藉由跑系统获得了在一20 cm/s 的液体表面速度被报告。 所有的实验与玻璃粒子一起运行 毫米直径,与喷射器水流动 25 gal 的比率/最小。 33 gal/最小的水流程率被维护在起床者的底部维持一种全部的液体在专栏中的 20 cm/s 的表面速度。图 2 方位角地平均是情节和 timeaveraged光线的固体劫盗 (固体集中)分配,在四个轴的位置测量了, 在一种液体20 cm/s 的表面速度。 一般观察那固体劫盗的大小非常不改变重要地 (最大的变化是 4%) 由于逐渐增加的除了减少之外的光线位置些微地以轴的位置(最大的 4%). 固体劫盗, 在任何的给予轴的位置,些微地在专栏的中心比较高当做与墙壁相较。 这是一个有趣的结果,就它而言在瓦斯-固体的起床者中广泛地被报告那那相反的趋势被观察 (Rhodes 和 Geldart,1989;Rhodes,1990). 在固体劫盗中的光线倾斜度分配在这里也是非常小的。图 3 表演固体速度领域当做评估从 CARPT 实验。 图 3 一是速度无线电诱导情节, 这清楚地表示, 在次平均的感觉, 固体状态有循环成环: 固体上在专栏的中心而且降在墙壁。 图 3b 表演相同的事实数量地根据时间-平均了轴的成份固体速度, 在中央的四个位置那专栏。 它可能被注意那当 downflow的时候固体的速度在墙壁是小大小当做与 upflow 速度相较, 总块在 downflow 的固体仍然是可感知的 ( 在这情况)图 2. 固体劫盗 (集中) 分配在不同的轴的位置 (液体的表面速度 )20 cm/s).图 3. 在液体表面速度的固体速度领域20 cm/s: (一) 速度矢量情节; (b) 轴的低劣速度描绘轮廓。Ind。 Eng。 Chem。 关于。, 第 36 册,11,19974667 号由于一个流程的比较高的部份区域在一比较棒的光线的位置。关于固体劫盗的一个意见在水平描绘轮廓在专栏的 33 cm 井然有序。 这一个水平, 仅仅在上面在专栏 (图 1) 中的经销商和喷射器, 是混合地域的部份, 和显然地表示一不规则的较低的劫盗描绘 78 cm 水平轮廓胜于。 这是也藉着 CARPT 结果确认了: 图 3 一清楚地出示固体速度矢量任意地被指示在哪一消除, 当更高地向上的时候在专栏中一清楚的循环环能被识别。 因此, 流程在 33在专栏的 cm 仍然正在发展而且表示一显然偏离常规的行为当与其余者相较了专栏。使用一本小说接近, 固体住宅时间在起床者区段的分配 (RTD) 被计算间接地从 CARPT 数据。 自从追踪者以后粒子被认为是一个典型的零零散散的状态实体哪一个重复地拿流通返回起床者区段, 在起床者中被它花费的时代的分配在它的每一次拜访期间的区段是对它的 RTD 的衡量。在连续的拜访期间的这些 " 住宅乘 " 是在图 4 中计画翻译如一个柱状图了。 唤起 ergodic假设, 这给坚硬的状态的 RTD。最后, 在图 5 中, 那轴地平均低劣的轴的固体的速度被呈现如一个液体的功能表面的速度。 在不同人被做的实验情况指出大小的全部增加中线和墙壁 (downflow) 速度。 这是, 当然, 在自从一个较高的动力以后被期望液体的状态会传授较多的动力到经过 interphase 累赘的坚硬状态, 带领到固体的比较高的低劣速度。 纯粹地基于这些实验, 结果似乎建议那固体-状态速度到达某种 " saturationprofile"以增加液体的表面速度。 然而,如此结果的严厉确认等候未来实验。总结评论液化的床和起床者的设计练习使今天相等停留在传统的 " 经验法则 " 上。 真实人如此的系统的现象更加复杂比较藉着启发式方法捕获了被用当做那设计相等的基础。 因此, 使用者和液体-固体起床者的设计者应该最后有益于从改良基本理解那如此的系统的流体力学。 现在的研究是想要在实验的定量化中是一个第一个步骤一样的。在 CREL, 工作是在进步方面在学习起床者方面在多种操作情况之下的装备而且使用一种粒子的光谱按规定尺寸制作。 短期居留者的调查如此的系统的现象也被计画为在那未来。 较进一步的数据的处理将会被做在命令计算动能，狂暴的修剪压迫力 , 和狂暴的散布系数在那固体状态。 这一个研究努力的全部目标是发展主要变数的理解感人的液体-固体起床者的表现和发展更以基本上为基础的刻度-提高规则。 那实验的数据也被期望担任基点对于计算流动动态模型那液体-固体起床者流动。承认作家谢谢工业赞助者那化学的反应工程实验室 (CREL) 在为支持在圣路易斯的华盛顿大学这计画。命名法Ul) 表面的液体速度, cmZ) 在起床者中的水平, cm文学引证Corma, 一。; Martinez ， A. 化学，催化剂和程序为Isoparaffin-石腊的烃化: 真实的情形和未来趋势。 Catal。 牧师-Sci。 Eng。 1993,35,, 在泡沫的液体流体力学的 N. 调查专栏经由计算机自动化放射性的粒子追踪(CARPT). 。 论题，华盛顿大学，圣路易斯,MO,, S. 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断层和粒子追踪研究，在液固冒口 Shantanu Roy, 而Shantanu罗伊 Jinwen Chen, 金文陈， Sailesh B. Kumar, sailesh乙库马尔 MH Al-Dahhan,* and 晚上基地dahhan ， * MP Dudukovi 国会议员dudukovi Chemical Reaction Engineering Laboratory (CREL), Department of Chemical Engineering, Washington University, St. Louis, Missouri 63130 化学反应工程实验室（ crel ） ，系化学工程，华盛顿大学，圣路易斯，密苏里州63130 Received for review April 21, 1997 收到复核1997年4月21日 Revised manuscript received August 1, 1997 修订稿收到1997年8月1日 Accepted August 9, 1997 接受1997年8月9日 Abstract: 摘要： A liquid-solid circulating fluidized bed is a potential reactor of interest in a variety of industrial processes, such as petroleum refining, and in the synthesis of fine chemicals, petrochemicals, and foodstuffs.液-固循环流化床是一个潜在的反应堆感兴趣的，在多种工业生产过程，如石油精炼，并在精细化学品合成，石化，食品。 Rapid deactivation of the solid catalyst in these processes necessitates regeneration and recirculation of the solids into the riser section in which the principal reaction is accomplished.快速失活的固体催化剂，在这些进程中，需要再生和再循环的固体进入冒口条，其中主要的反应是完成了。 In this study we show that computer-automated radioactive particle tracking (CARPT) can be used to obtain solids velocity patterns in the riser and that backflow of solids exists at the tested liquid velocities.在这项研究中，我们证明了计算机自动化放射性粒子追踪（ carpt ） ，可以用来获取的固体速度模式，在提升管和回流的固体物质存在于测试液速度等。 -ray computed tomography (CT) reveals slightly higher solids concentrations in the center of the column.线计算机断层扫描（ CT ）揭示略高固体浓度为中心的栏目。 This is in contrast to gas-solid riser reactors in which the concentration of solids is higher at the walls.这是对比的气固提升管反应器中的浓度固体较高，墙壁。

题目：响应micromolds连续图案的水凝胶摘要：微型水凝胶已被证明是有益的多种应用，如组织工程和药物传递。一个关键方面，这些应用是空间组织实体的生物或化学化合物在水凝胶的微观结构。为了这个目的，顺序图案凝胶可用于任何空间生活材料组织模仿生物的复杂性或多个化工设计功能微粒用于药物递送。光刻方法是最常见的方式，但模式微型水凝胶光交联聚合物有限公司。到目前为止，常规微方法使用静态模具制造结构，限制由此产生的形状，可以生成。在此，我们描述一个动态的微成形技术制造利用连续图案水凝胶的微观结构该thermoresponsiveness聚（N -异丙基丙烯酰胺）—基micromolds。这些反应micromolds展出形状的变化，在温度变化，促进连续成型的微凝胶在不同温度。我们制造multicompartmental条纹，圆柱，和立方微封装荧光聚合物微球或不同的细胞类型。这些反应micromolds可以用来固定生活物资连续图案凝胶微观结构和化学物质这可能是有益的一系列应用程序的界面化学，材料科学与工程，和生物学。

学位论文参考文献的格式

丨 期刊

期刊作者.题名[J].刊名，出版年，卷(期)：起止页码

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丨 专著

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专利文献题名[P].国别，专利文献种类，专利号.出版日期

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Hasegawa,Toshiyuki, Yoshida,et Coating composition[P].EP

Yamaguchi K,Hayashi A. Plant growth promotor and productionthereof [P].Jpn,

丨 技术标准文献

标准标准编号，标准名称[S]

ISO 1210-1982，塑料 小试样接触火焰法测定塑料燃烧性[S]

GB 2410-80，透明塑料透光率及雾度实验方法[S]

丨 报纸

报纸作者.题名[N].报纸名，出版日期(版次)

陈志平.减灾设计研究新动态[N].科技日报，1997-12-12(5)

丨 报告

报告作者.题名[R].保存地点：年份

中国机械工程学会.密相气力输送技术[R].北京：1996

丨 电子文献

电子文献作者.题名[电子文献及载体类型标识].文献出处，日期

万锦柔.中国大学学报论文文摘(1983-1993)[DB/CD].北京：中国百科全书出版社，1996

文献类型及其标识

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Sheril, R. D.(1956). The terrifying future: Contemplating color television. San Diego:Halstead.