整體式TS-1催化劑的設(shè)計合成及其強化傳熱機理研究

環(huán)氧丙烷（PO）及環(huán)氧丁烷（BO）是重要的有機化工原料，其現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)存在環(huán)境污染嚴重或聯(lián)產(chǎn)物多等問題，鈦硅分子篩TS-1催化烯烴/H2O2環(huán)氧化制環(huán)氧化物是最有可能替代現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)的綠色工藝。然而，由于該工藝強放熱，大量熱量不能及時移出催化劑床層，加速副反應進行，導致催化劑易失活。本項目以金屬材質(zhì)的整體式載體及金屬微纖維負載高活性TS-1分子篩進行強化傳熱，改善催化劑在烯烴環(huán)氧化反應中的穩(wěn)定性。首先，研究了整體式載體及金屬微纖維結(jié)構(gòu)優(yōu)化及表面處理對TS-1負載量的影響；其次，研究了負載條件對負載量的影響；再次，將負載TS-1的整體式催化劑用于丙烯及丁烯環(huán)氧化反應，考察其催化性能，并與常規(guī)擠條催化劑對比；最后，通過計算模擬了整體式催化劑與擠條成型催化劑床層溫度分布，證明整體式催化劑的強化傳熱效果。在本項目的經(jīng)費支持下，發(fā)表相關(guān)SCI收錄國外期刊論文4篇，申請中國發(fā)明專利6項，授權(quán)中國發(fā)明專利3項，培養(yǎng)并畢業(yè)碩士研究生5名，在讀博士研究生2名，在讀碩士研究生3名，包括外籍碩士研究生1名。本項目的研究為工業(yè)應用催化劑在改善催化性能方面提供了新途徑。

環(huán)氧丙烷（PO）是一種重要的有機化工原料，其現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)存在環(huán)境污染嚴重（氯醇法）、聯(lián)產(chǎn)物多（共氧化法）等問題，鈦硅分子篩TS-1催化丙烯/H2O2環(huán)氧化制PO（HPPO工藝）是最有可能替代現(xiàn)有PO生產(chǎn)技術(shù)的綠色工藝。然而，由于該工藝強放熱，大量熱量不能及時移出催化劑床層，加速副反應進行，導致催化劑失活。本項目擬通過在金屬材質(zhì)的整體式載體或金屬微纖維上負載高活性TS-1，研制一種具有高傳熱性能的整體式TS-1催化劑，解決催化劑內(nèi)部熱量傳遞慢的問題。通過對整體式催化劑結(jié)構(gòu)、物化性質(zhì)、催化性能、傳熱性能的研究，構(gòu)建傳熱系數(shù)與催化劑結(jié)構(gòu)的關(guān)系，探討傳熱性能對PO選擇性及催化劑穩(wěn)定性的影響，為催化劑工程化提供依據(jù)。

《審計質(zhì)量的影響因素及其形成機理的博弈研究:基于制度經(jīng)濟學視角》根據(jù)實證研究結(jié)果和相關(guān)文獻結(jié)論，提出了完善審計質(zhì)量控制機制的建議。

第1章緒論

1.1強化傳熱對國民經(jīng)濟發(fā)展的意義

1.2對流強化傳熱機理分析

1.2.1增大平均傳熱溫差強化換熱

1.2.2增加換熱面積以強化換熱

1.2.3提高傳熱系數(shù)以強化傳熱

1.3強化傳熱技術(shù)的分類

1.3.1有源強化技術(shù)

1.3.2無源強化技術(shù)

1.4強化傳熱技術(shù)的應用

1.5強化傳熱技術(shù)的發(fā)展方向

參考文獻

第2章螺旋槽紋管研究與應用

2.1螺旋槽紋管強化傳熱研究

2.1.1螺旋槽紋管管內(nèi)對流換熱及阻力特性研究

2.1.2有相變傳熱螺旋槽紋管管外凝結(jié)換熱

2.1.3螺旋槽紋管凝結(jié)換熱理論方程

2.1.4異形凹槽螺旋槽紋管傳熱及流動阻力的實驗研究

2.1.5螺旋槽紋管的研究方向

2.2螺旋槽紋管綜合性能的研究

2.2.1單頭螺旋槽紋管與多頭螺旋槽紋管傳熱與流阻性能比較

2.2.2螺旋槽紋管應力分析研究

2.2.3螺旋槽紋管結(jié)垢問題

2.3選用螺旋槽紋管經(jīng)驗計算式問題的探討

2.3.1常用的螺旋槽紋管傳熱及阻力特性經(jīng)驗計算式

2.3.2螺旋槽紋管換熱和阻力系數(shù)各經(jīng)驗公式計算結(jié)果的分析與評述

2.4螺旋槽紋管管內(nèi)紊流流動與換熱數(shù)值研究

2.4.1單頭螺旋槽紋管管內(nèi)流動與換熱數(shù)值研究

2.4.2多頭螺旋槽紋管管內(nèi)流動與換熱數(shù)值研究

2.4.3單頭螺旋槽紋管管內(nèi)流動和換熱的數(shù)值模擬舉例

2.4.4數(shù)值模擬展望

參考文獻

第3章旋流管管內(nèi)換熱與阻力實驗研究

3.1旋流管結(jié)構(gòu)及特點

3.2旋流管管型的選擇

3.3管內(nèi)換熱實驗裝置及實驗數(shù)據(jù)的處理

3.3.1實驗原理

3.3.2實驗數(shù)據(jù)的處理

3.4旋流管內(nèi)阻力實驗研究

3.4.1實驗裝置

3.4.2實驗數(shù)據(jù)的處理

3.5旋流管管內(nèi)對流換熱與阻力的實驗研究結(jié)果分析

3.5.1旋流管管內(nèi)強化傳熱機理探討

3.5.2結(jié)構(gòu)參數(shù)對傳熱與流阻性能的影響

3.6旋流管與同類型高效傳熱管性能參數(shù)對比

3.6.1對過去部分實驗數(shù)據(jù)的重新整理

3.6.2統(tǒng)一關(guān)聯(lián)式的整理

3.6.3螺旋槽紋管傳熱與阻力實驗關(guān)聯(lián)式綜述

3.6.4旋流管與螺旋槽紋管管內(nèi)換熱公式之間比較

3.6.5旋流管與螺旋槽紋管管內(nèi)阻力系數(shù)公式之間的比較

3.6.6旋流管與光管及國內(nèi)外同類型高效傳熱管性能

參數(shù)的對比

3.7旋流管的優(yōu)化設(shè)計

3.7.1強化管的傳熱特性與阻力特性

3.7.2強化傳熱管的性能評價方法

3.7.3優(yōu)化設(shè)計的計算方法

3.7.4優(yōu)化設(shè)計計算結(jié)果分析

3.7.5優(yōu)化設(shè)計結(jié)果的驗證

3.8旋流管式換熱器的實驗研究

3.8.1對流傳熱系數(shù)的分離方法

3.8.2三種不同換熱器的實驗數(shù)據(jù)處理

3.8.3全不銹鋼旋流管式激光冷卻器的實驗研究

3.8.4旋流管式機油冷卻器性能實驗數(shù)據(jù)處理

3.8.5旋流管式燃油預熱器性能實驗數(shù)據(jù)處理

參考文獻

第4章波紋管強化傳熱技術(shù)及應用

4.1波紋管強化傳熱機理

4.1.1提高換熱器傳熱系數(shù)的方法

4.1.2波紋換熱管強化傳熱機理

4.2波紋管換熱器的結(jié)構(gòu)和特點

4.2.1波紋管結(jié)構(gòu)

4.2.2波紋管換熱器的特點

4.3波紋管傳熱與阻力性能實驗及分析

4.3.1管程傳熱與阻力性能實驗及分析

4.3.2殼程傳熱與阻力性能實驗與分析

4.4波紋管換熱器設(shè)計中的幾個問題

4.5波紋管換熱器的設(shè)計

4.5.1換熱器型號表示方法

4.5.2波紋管換熱器的簡便設(shè)計方法

4.6波紋管換熱器的應用舉例

4.6.1波紋管換熱器在供熱工程中的應用

4.6.2波紋管換熱器在化工系統(tǒng)中的應用

參考文獻

第5章其他異形強化管換熱器研究與應用

5.1橫紋槽管式換熱器研究與應用

5.1.1橫紋管的結(jié)構(gòu)

5.1.2橫紋管強化傳熱機理

5.1.3橫紋管換熱器設(shè)計方法

5.1.4橫紋管應用示例

5.2螺旋扁管換熱器傳熱與流阻性能研究及應用

5.2.1螺旋扁管換熱器的結(jié)構(gòu)

5.2.2螺旋扁管換熱器的優(yōu)點

5.2.3螺旋扁管換熱器的制造

5.2.4螺旋扁管換熱器傳熱阻力性能

5.2.5螺旋扁管換熱器的工業(yè)應用實例

5.3縮放管換熱器傳熱與流阻性能研究及應用

5.3.1縮放管換熱器的結(jié)構(gòu)

5.3.2縮放管換熱器傳熱阻力性能

5.3.3縮放管換熱器應用實例

5.4變截面管換熱器傳熱與阻力性能

5.4.1變截面管換熱器的結(jié)構(gòu)

5.4.2變截面管換熱器的優(yōu)點

5.4.3變截面管換熱器傳熱阻力性能

5.5空心環(huán)管殼式換熱器研究與應用

5.5.1空心環(huán)管殼式換熱器結(jié)構(gòu)特點

5.5.2空心環(huán)管殼式換熱器的使用特點

5.5.3空心環(huán)管殼式換熱器的應用

5.6螺旋折流板換熱器研究與應用

5.6.1螺旋折流板換熱器的結(jié)構(gòu)

5.6.2螺旋折流換熱器的特點

5.6.3螺旋折流板換熱器傳熱與阻力性能

5.6.4螺旋折流板換熱器的工業(yè)應用實例

5.7螺旋橢圓扁管換熱器

5.8旋扭和交叉的強化管

5.9復合強化傳熱技術(shù)

5.9.1螺旋槽管與扭帶的復合強化傳熱技術(shù)

5.9.2螺旋槽管與旋流器、扭帶、彈簧條的復合強化傳熱技術(shù)

5.9.3黏性流體管內(nèi)復合強化傳熱

5.9.4振動復合強化傳熱

參考文獻

第6章內(nèi)插物的強化傳熱研究與應用

6.1內(nèi)插物的種類及性能

6.1.1扭帶

6.1.2螺旋線圈

6.1.3繞花絲內(nèi)插物

6.1.4螺旋彈簧

6.1.5靜態(tài)混合器

6.2常用內(nèi)插物綜合強化換熱性能評價

6.3內(nèi)插物工業(yè)應用實例

6.3.1CT插入物的應用實例

6.3.2靜態(tài)混合器應用舉例

6.3.3繞花絲換熱器應用舉例

參考文獻

第7章相變換熱的強化傳熱方法

7.1凝結(jié)換熱的強化

7.1.1管外凝結(jié)傳熱的強化

7.1.2管內(nèi)凝結(jié)傳熱強化管

7.2沸騰傳熱的強化

7.2.1沸騰傳熱技術(shù)的研究

7.2.2沸騰傳熱強化技術(shù)的發(fā)展

7.2.3池沸騰強化傳熱技術(shù)

7.2.4流動沸騰強化傳熱技術(shù)

7.2.5幾種典型工業(yè)用沸騰傳熱強化管及其性能

參考文獻

第8章車輛中的強化傳熱技術(shù)

8.1車輛用換熱器的形式

8.2車輛用換熱器的強化傳熱表面

8.2.1管式傳熱表面

8.2.2翅片管式傳熱表面

8.2.3板翅式傳熱表面

參考文獻

第9章強化傳熱技術(shù)在動力工程中的應用

9.1不銹鋼波螺旋槽管凝汽器在電廠的應用

9.2螺旋槽管強化傳熱在鍋爐空氣預熱器中的應用

9.2.1螺旋槽管在燃煤鍋爐空氣預熱器中的應用之一

9.2.2螺旋槽管在燃煤鍋爐空氣預熱器中的應用之二

9.2.3螺旋槽管在燃煤鍋爐空氣預熱器中的應用之三

9.3電站冷油器的運行分析與強化傳熱研究

9.4強化傳熱技術(shù)在高低壓回熱加熱器中的應用

參考文獻

第10章強化傳熱技術(shù)在制冷化工工程中的應用

10.1強化傳熱在制冷工程中的應用l

10.1.1整體針翅管和螺旋扭曲管在制冷機換熱器中的應用

10.1.2改進型折流桿換熱器用于冰機系統(tǒng)的氨冷凝器

10.1.3緊湊式換熱器在制冷技術(shù)中的應用

10.1.4R134a表面增強型蒸發(fā)強化傳熱管的傳熱性能

10.1.5鎳合金強化傳熱管在溴化鋰制冷機中的應用

10.2強化傳熱在化工工程中的應用

10.2.1高效節(jié)能換熱器在氮肥工業(yè)中的應用

10.2.2鋁多孔表面換熱管強化沸騰換熱的研究及其工業(yè)應用

10.3螺旋隔板花瓣管換熱器在石化行業(yè)中的應用

10.3.1螺旋隔板花瓣管換熱器的傳熱強化研究

10.3.2螺旋隔板花瓣管換熱器在石化行業(yè)中的應用

參考文獻