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热等离子体重整炼厂气制合成气过程数值模拟与实验研究
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作者 徐佳琪 张文君 +3 位作者 余燕萍 苏宝根 任其龙 杨启炜 《化工学报》 北大核心 2025年第9期4462-4473,共12页
热等离子体技术以其高温、高焓、高电子密度的特性,在CO_(2)与富烷烃气体重整领域展现出巨大潜力。本文首先通过数值模拟,从热力学和动力学两个层面揭示了原料配比对热等离子体重整体系粒子时空演化行为的影响机制并预测产物组成,表明... 热等离子体技术以其高温、高焓、高电子密度的特性,在CO_(2)与富烷烃气体重整领域展现出巨大潜力。本文首先通过数值模拟,从热力学和动力学两个层面揭示了原料配比对热等离子体重整体系粒子时空演化行为的影响机制并预测产物组成,表明热等离子体重整CH_(4)和CO_(2)的反应速度极快,可在毫秒尺度内完成转化;受键能影响,CO_(2)的解离难度大于CH_(4),导致体系内CO的生成速率低于H_(2)的生成速率。进一步实验研究了CH_(4)以及复杂炼厂气(含CH_(4)、C_(2)H_(6)等组分)与CO_(2)在热等离子体反应器中的重整行为,建立了原料配比、输入功率等关键参数与产物组成的关系,发现炼厂气重整的产物仍以H_(2)和CO为主,最佳条件下,CH_(4)和CO_(2)的转化率分别达到99.6%和93.2%,对应H_(2)和CO的选择性分别为83.7%和98.3%。上述结果为炼厂气与CO_(2)协同转化制备高附加值合成气提供了新的思路。 展开更多
关键词 热等离子体 炼厂气 重整 合成气 反应动力学
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基于CaCO3析出影响的隧道初期支护力学性能试验
2
作者 蔡永洪 刘真 +2 位作者 张黎明 罗旭琴 郑棚艺 《粘接》 2025年第3期165-168,共4页
地下水在渗流运动的过程中,会和隧道初期支护喷射混凝土接触产生碳酸钙结晶析出,使得初期支护喷射混凝土的力学性能下降,从而影响整个隧道初期的稳固性。为此,研究公路隧道初期支护力学性能。根据现场采集水样的离子构成,配置与隧道地... 地下水在渗流运动的过程中,会和隧道初期支护喷射混凝土接触产生碳酸钙结晶析出,使得初期支护喷射混凝土的力学性能下降,从而影响整个隧道初期的稳固性。为此,研究公路隧道初期支护力学性能。根据现场采集水样的离子构成,配置与隧道地下水主要离子成分相同的试验溶液,模拟地下水与隧道初期支护喷射混凝土接触后产生结晶这一过程。研究表明:(1)随着时间的变化,混凝土外观结晶量增大,结晶覆盖面积也逐渐增大;(2)混凝土中Ca+不断的析出,试样质量也不断降低直至趋于平稳;(3)试样的抗压强度不断下降,试样的平均抗压强度损失率也在不断地上升,最终逐渐地减缓;(4)试样的弹性模量平均损失值呈上升趋势,使得混凝土刚度下降,影响隧道结构整体的稳定性。 展开更多
关键词 CACO3 力学性能 结晶时间 公路隧道
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介质阻挡放电等离子体催化甲烷无氧偶联的影响因素优化研究
3
作者 梁惠民 张荣斌 +1 位作者 叶闰平 冯刚 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第11期1-12,共12页
介质阻挡放电(DBD)等离子体催化甲烷(CH_(4))无氧偶联是实现CH_(4)高效转化制备高附加值碳氢化合物(如C_(2)烃类)的重要途径,但其反应效率受到多因素影响。通过设计系列实验,系统探究了放电功率、温度、气体总流速、辅助气种类和含量(... 介质阻挡放电(DBD)等离子体催化甲烷(CH_(4))无氧偶联是实现CH_(4)高效转化制备高附加值碳氢化合物(如C_(2)烃类)的重要途径,但其反应效率受到多因素影响。通过设计系列实验,系统探究了放电功率、温度、气体总流速、辅助气种类和含量(体积分数)等关键参数对CH_(4)转化率及C_(2)烃类选择性的影响规律。实验结果表明,气体总流速是调控反应物停留时间的关键参数,气体总流速增大时,气体在等离子体区的停留时间缩短,导致CH_(4)转化率减小。辅助气种类对反应路径具有显著调控作用,N_(2)作为辅助气时,通过激发高能电子使CH_(4)转化率显著增大,C_(2)烃类产物选择性最大可达40%,而H_(2)作为辅助气时,CH_(4)转化率减小,但通过氢自由基介导的加氢反应使C_(2)H_(6)选择性增大至90%以上。电极表面微观形貌直接影响放电特性,0.10 mol/L赖氨酸溶液处理电极表面1.0 d后,CH_(4)转化率相比未处理明显增大。上述多参数协同优化机制将为等离子体催化CH_(4)转化反应器的工程放大提供关键设计准则,深化研究人员对等离子体催化体系作用机制的理论认知。 展开更多
关键词 甲烷无氧偶联 介质阻挡放电等离子体 等离子体催化
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DBD等离子体辅助甲烷无氧偶联技术研究进展 被引量:1
4
作者 殷冬冬 张熙 周隆昌 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第2期15-24,共10页
传统甲烷热催化转化过程反应条件苛刻,而等离子体中的高能电子在低温条件下即可与甲烷分子碰撞生成自由基,并经重组反应生成C2烃和氢气等。介质阻挡放电(DBD)等离子体辅助甲烷无氧偶联因反应器结构简单且电场分布均匀,成为甲烷高价值利... 传统甲烷热催化转化过程反应条件苛刻,而等离子体中的高能电子在低温条件下即可与甲烷分子碰撞生成自由基,并经重组反应生成C2烃和氢气等。介质阻挡放电(DBD)等离子体辅助甲烷无氧偶联因反应器结构简单且电场分布均匀,成为甲烷高价值利用的潜力技术。综述了DBD等离子体辅助甲烷无氧偶联技术的研究进展,对等离子体系中甲烷活化机理及反应过程进行了梳理,并从反应器结构、工艺参数和催化剂等角度出发,分析了影响甲烷转化率和产物选择性的关键因素,指出甲烷活化反应机理、等离子体与催化剂协同效应,以及反应器结构和工艺流程优化等是未来的重要研究方向。以上可为甲烷转化技术研究提供参考。 展开更多
关键词 等离子体 甲烷转化 介质阻挡放电
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正丁醛缩合反应影响因素的研究
5
作者 展鹏 姜北 +1 位作者 苗淳 李治水 《天津化工》 CAS 2024年第4期52-57,共6页
本文以天津渤化永利化工股份有限公司丁辛醇装置正丁醛缩合单元为研究对象,通过调整正丁醛缩合工序的反应温度、停留时间、碱液摩尔分数三项指标,考察了各指标对产物中2-乙基己烯醛(EPA)、二聚物、三聚物质量分数的影响,最终得到了优化... 本文以天津渤化永利化工股份有限公司丁辛醇装置正丁醛缩合单元为研究对象,通过调整正丁醛缩合工序的反应温度、停留时间、碱液摩尔分数三项指标,考察了各指标对产物中2-乙基己烯醛(EPA)、二聚物、三聚物质量分数的影响,最终得到了优化的反应参数,以及应对产物中不同组分异常的调整方法,为天津渤化永利化工股份有限公司丁辛醇产品质量稳定和降本增效提供了理论依据。 展开更多
关键词 丁辛醇 2-乙基己烯醛 羟醛缩合 碱液摩尔分数
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热等离子体裂解天然气和煤制乙炔乙烯 被引量:11
6
作者 尚书勇 印永祥 +2 位作者 李娟 何方方 戴晓雁 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1380-1383,共4页
The co-cracking of natural gas and coal by a 15kW nitrogen(N2 flux:2m3·h-1) thermal plasma jet was investigated experimentally.For comparing with the cracking natural gas or coal separately, the experiments were ... The co-cracking of natural gas and coal by a 15kW nitrogen(N2 flux:2m3·h-1) thermal plasma jet was investigated experimentally.For comparing with the cracking natural gas or coal separately, the experiments were arranged as following: (1)Cracking of natural gas;(2)Cracking of coal;(3)Co-cracking of natural gas and coal.Under the same experimental conditions, especially the same power, the experiments show that co-cracking can lead to more output of acetylene and ethylene, even more than the sum of that from(1)and(2).The analysis shows that,during the co-cracking process, the natural gas and the coal both acquire the effect of cracking separately; the surplus output may probably be resulted from the interaction of hydrogen and carbon. Here, the hydrogen is resulted from cracking of natural gas and the carbon——from cracking of coal. 展开更多
关键词 热等离子体 裂解 天然气 乙炔 乙烯
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微波间歇法快速制备高粘均分子量和高脱乙酰度的壳聚糖 被引量:14
7
作者 李巧霞 宋宝珍 +1 位作者 仰振球 樊红雷 《过程工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期789-793,共5页
使用微波间歇法可快速制备高脱乙酰度和高粘均分子量的壳聚糖.单因素实验确定的工艺条件为微波功率800W,将45%(ω)的氢氧化钠溶液与250~380μm的20g甲壳素粉以8:1的体积比混合,在100℃下反应10min,洗涤、微波干燥后在相同条件下再反应1... 使用微波间歇法可快速制备高脱乙酰度和高粘均分子量的壳聚糖.单因素实验确定的工艺条件为微波功率800W,将45%(ω)的氢氧化钠溶液与250~380μm的20g甲壳素粉以8:1的体积比混合,在100℃下反应10min,洗涤、微波干燥后在相同条件下再反应1次,共20min,可制得脱乙酰度为94.5%、粘均分子量1.48×106的白色壳聚糖粉末.其他制备条件相同,使用电加热法间歇处理甲壳素粉3次,反应共5h,可以得到脱乙酰度为96.2%、粘均分子量为3.8×105的褐色壳聚糖粉末.微波间歇法所制壳聚糖的结晶度高,内部有规整的有序结构,用它制备的膜致密,性能优于用电加热法所制壳聚糖制备的膜. 展开更多
关键词 壳聚糖 脱乙酰度 粘均分子量 微波间歇法
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等离子体技术在化工中的应用 被引量:9
8
作者 尚书勇 梅丽 +1 位作者 印永祥 戴晓雁 《化学工业与工程》 CAS 2005年第5期386-392,共7页
等离子体技术以其非常规的手段运用到化工中,给整个化工带来了新的生机。从等离子体的基本特性出发,综述了低温等离子体技术在超细粉体制备、表面改性、基础化工原料制备、催化反应、聚合和引发聚合、膜技术领域、分析化学、“三废处理... 等离子体技术以其非常规的手段运用到化工中,给整个化工带来了新的生机。从等离子体的基本特性出发,综述了低温等离子体技术在超细粉体制备、表面改性、基础化工原料制备、催化反应、聚合和引发聚合、膜技术领域、分析化学、“三废处理”等方面的应用及最新发展,并展望了等离子体化工的发展前景。 展开更多
关键词 等离子体 超细粉 表面改性 催化 应用
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应用反胶团微乳法制备纳米粉体 被引量:7
9
作者 王艳菊 张喜梅 +1 位作者 陈玲 温其标 《化学工业与工程》 CAS 2002年第3期261-264,共4页
反胶团微乳法是制备纳米粉体的一种十分有效的方法。本文介绍了反胶团微乳体系的组成、特点 ,反应的方式。
关键词 反胶团微乳 溶胶-凝胶 纳米粉体
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甲烷在直流放电等离子体中的分解和碳二烃的形成 被引量:3
10
作者 贺建勋 胡淼 +3 位作者 韩媛媛 李艳辉 周引穗 陆治国 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期1-4,共4页
测量了甲烷在直流放电等离子体中的红外发射光谱,研究了甲烷分解过程以及碳二烃形成过程,考察了重要可控宏观参数对过程的影响。实验结果表明:在直流放电条件下,对甲烷分解是有效的。为了得到较高的碳二烃收率,甲烷的分解和碳二烃的形... 测量了甲烷在直流放电等离子体中的红外发射光谱,研究了甲烷分解过程以及碳二烃形成过程,考察了重要可控宏观参数对过程的影响。实验结果表明:在直流放电条件下,对甲烷分解是有效的。为了得到较高的碳二烃收率,甲烷的分解和碳二烃的形成应在不同的阶段,采取不同的条件。在大量实验的基础上得到了电流密度与可加工进料量的最佳组合数据,为直流放电反应器放大设计以及在此条件下原料的适宜流量提供依据。 展开更多
关键词 甲烷 碳二烃 等离子体 分解 光谱分析
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低温等离子体技术在碳材料表面改性中的应用
11
作者 姜瑞婷 杨光 张玥 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1711-1715,共5页
叙述了低温等离子体技术的基本原理,其次分别介绍了该技术在表面改性碳纳米管、石墨材料、氧化石墨烯以及新型多孔碳材料中的应用,列举了国内外该领域的部分研究成果,讨论了低温等离子体表面改性碳材料面临的挑战并对其未来发展进行了... 叙述了低温等离子体技术的基本原理,其次分别介绍了该技术在表面改性碳纳米管、石墨材料、氧化石墨烯以及新型多孔碳材料中的应用,列举了国内外该领域的部分研究成果,讨论了低温等离子体表面改性碳材料面临的挑战并对其未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 低温等离子体 碳材料 表面改性 杂原子掺杂
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二甲基羟胺水溶液的脉冲辐解研究 被引量:4
12
作者 陈辉 何辉 +2 位作者 叶国安 付海英 吴国忠 《辐射研究与辐射工艺学报》 CAS CSCD 2010年第3期138-143,共6页
利用脉冲电子束进行二甲基羟胺(DMHAN)水溶液的脉冲辐解研究,对其瞬态光谱中的主要吸收峰作了归属,并初步考察了这些瞬态物种的生长、衰减等行为。研究结果表明,·OH与DMHAN反应生成(CH3)2NO·自由基,测得速率常数为(4.5±0... 利用脉冲电子束进行二甲基羟胺(DMHAN)水溶液的脉冲辐解研究,对其瞬态光谱中的主要吸收峰作了归属,并初步考察了这些瞬态物种的生长、衰减等行为。研究结果表明,·OH与DMHAN反应生成(CH3)2NO·自由基,测得速率常数为(4.5±0.3)×109mol-1·L·s-1;eaq-与DMHAN反应生成(CH3)2N·自由基,测得速率常数为(1.3±0.04)×109mol-1·L·s-1。 展开更多
关键词 二甲基羟胺 脉冲辐解 瞬态吸收光谱 自由基
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声化工研究进展 被引量:16
13
作者 邝生鲁 贡长生 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 1989年第6期23-26,共4页
介绍了声化工及其原理,以及在催化剂的制备、化学合成、传热、吸收、聚合与降解、萃取、结晶、分散、干燥、提高过滤速度、塑料焊接和污染控制等方面的应用。
关键词 声化工 研究进展 化学反应
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狭缝内乙烯/氧气预混气体爆轰几何极限的实验 被引量:2
14
作者 潘振华 张彭岗 +1 位作者 朱跃进 潘剑锋 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1297-1302,共6页
为研究狭缝内爆轰波传播极限,实验得到了不同初始压力(0.004~0.04MPa)下化学恰当比的乙烯/氧气预混气体在狭缝高度为1.0~4.0mm狭缝内的爆轰性能.采用烟膜板记录爆轰波运行轨迹,高速摄影捕捉火焰面.结果表明:狭缝高度越小,爆轰极限对... 为研究狭缝内爆轰波传播极限,实验得到了不同初始压力(0.004~0.04MPa)下化学恰当比的乙烯/氧气预混气体在狭缝高度为1.0~4.0mm狭缝内的爆轰性能.采用烟膜板记录爆轰波运行轨迹,高速摄影捕捉火焰面.结果表明:狭缝高度越小,爆轰极限对应的临界初始压力越高.对于近极限条件内不稳定爆轰传播模式,包括"结巴"爆轰和驰振爆轰,其对应的初始压力范围随着狭缝高度的降低而变宽.考虑初始和边界条件,将水力直径与胞格宽度之比作为合理的爆轰敏感性参数描述预混气体爆轰特性,得出在不同狭缝通道内爆轰极限范围为,即该比值在0.326~0.403之间. 展开更多
关键词 爆轰极限 传播模式 狭缝通道 胞格结构 极限范围
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红外吸收光谱法研究等离子体甲烷裂解规律 被引量:2
15
作者 卫伟 苏斌 +2 位作者 高爱华 陈禹 陆治国 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期144-147,共4页
基于光谱吸收原理提出了利用3391nm He-Ne激光光源的甲烷探测方法,分析了交、直流辉光放电等离子体中甲烷裂解转化的过程和规律.探测对象选取甲烷3390nm附近的ν3谱带,采用单波长、双通道差分吸收探测,消除了光源不稳定及光电器件漂移... 基于光谱吸收原理提出了利用3391nm He-Ne激光光源的甲烷探测方法,分析了交、直流辉光放电等离子体中甲烷裂解转化的过程和规律.探测对象选取甲烷3390nm附近的ν3谱带,采用单波长、双通道差分吸收探测,消除了光源不稳定及光电器件漂移等因素造成的误差影响.理论和实验表明,该方法有效地提高了系统探测的灵敏度及稳定性. 展开更多
关键词 等离子体 甲烷裂解 吸收光谱分析 差分探测
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硅溶胶胶凝过程的分形特征 被引量:3
16
作者 杨丽静 田辉平 +1 位作者 龙军 李志宏 《石油学报(石油加工)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期841-845,共5页
硅基黏结剂的催化裂化催化剂可以提高汽油选择性、降低生焦产率,然而硅溶胶的不稳定性限制了其应用。硅溶胶的pH值是对其稳定性影响最大的因素。分形理论可以推测胶体粒子的生长、聚集机理。应用同步辐射小角X光散射考察了pH值对硅溶胶... 硅基黏结剂的催化裂化催化剂可以提高汽油选择性、降低生焦产率,然而硅溶胶的不稳定性限制了其应用。硅溶胶的pH值是对其稳定性影响最大的因素。分形理论可以推测胶体粒子的生长、聚集机理。应用同步辐射小角X光散射考察了pH值对硅溶胶胶凝过程分形特征的影响。结果表明,酸性硅溶胶和碱性硅溶胶均对Porod定律形成负偏离,属于非理想两相体系。酸性硅溶胶在整个胶凝过程中都为1种结构的表面分形,聚集过程为反应控制的集团-集团聚集。而碱性硅溶胶中存在2种不同结构的表面分形,其中簇团聚集过程为反应控制的集团-集团聚集,初级粒子的形成则由扩散控制转为反应控制。 展开更多
关键词 硅溶胶 分形 小角X射线散射
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甲烷在直流放电等离子体中的分解产物 被引量:3
17
作者 贺建勋 胡淼 +2 位作者 李艳辉 韩媛媛 陆治国 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期20-22,共3页
测量了甲烷及其在直流放电等离子体中的分解产物的发射光谱,研究了甲烷的分解过程及碳二烃的形成过程,考察了甲烷在等离子体中的分解产物H及CH自由基。实验结果表明,在甲烷等离子体空间内存在着未分解的甲烷、H和CH自由基及生成的碳二... 测量了甲烷及其在直流放电等离子体中的分解产物的发射光谱,研究了甲烷的分解过程及碳二烃的形成过程,考察了甲烷在等离子体中的分解产物H及CH自由基。实验结果表明,在甲烷等离子体空间内存在着未分解的甲烷、H和CH自由基及生成的碳二烃。这些物质的成分比例在放电的不同时间是不同的。 展开更多
关键词 等离子体 甲烷分解 光谱分析
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高活性粉体的反应模型 被引量:2
18
作者 葛庆仁 谢振风 +1 位作者 康仕芳 葛庆峰 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第2期138-146,共9页
研究了由AUC制得的高活性U_3O_8的氢还原动力学.结果表明,反应速度与粒度无关,且转化率与时间呈线性关系.提示了颗粒具有高度多孔性及颗粒内部含有片状“微粒”.用扫描电镜观察颗粒表面及其断面,直观地证明了上述分析,为建立高活性粉体... 研究了由AUC制得的高活性U_3O_8的氢还原动力学.结果表明,反应速度与粒度无关,且转化率与时间呈线性关系.提示了颗粒具有高度多孔性及颗粒内部含有片状“微粒”.用扫描电镜观察颗粒表面及其断面,直观地证明了上述分析,为建立高活性粉体的反应模型提供了物理基础.提出了颗粒-微粒和块体-颗粒-微粒模型.用独立测定的模型参数计算而得的动力学曲线与实验结果相符. 展开更多
关键词 高活性粉体 反应速度 粒度 模型
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电场增强催化甲烷合成碳二烃催化剂影响研究(英文) 被引量:4
19
作者 王保伟 许根慧 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期97-102,共6页
本研究提出了在常温、常压电场增强等离子体条件下甲烷直接转化合成碳二烃的洁净工艺 ,在不同的放电电压、放电功率、甲烷进料流量和不同的催化剂作用下 ,甲烷能够以不同的转化率和选择性转变为碳二烃。对影响甲烷转化率和碳二烃选择性... 本研究提出了在常温、常压电场增强等离子体条件下甲烷直接转化合成碳二烃的洁净工艺 ,在不同的放电电压、放电功率、甲烷进料流量和不同的催化剂作用下 ,甲烷能够以不同的转化率和选择性转变为碳二烃。对影响甲烷转化率和碳二烃选择性的因素 :放电电压、放电功率、甲烷进料流量和催化剂进行了研究 ,对催化剂性能进行了比较 ,并探讨了反应机理。结果表明 ,适宜的工艺条件 :放电电压 2 0kV~ 4 0kV ;输入功率 :2 0W~ 4 0W ;合适的甲烷进料流量 :30mL/min~ 70mL/min。在该条件下 ,碳二烃的选择性可以达到 95 % ;催化剂对甲烷转化率的影响顺序为MnO2 /Al2 O3 >Ni/Al2 O3 >MoO3 /Al2 O3 >Ni/NaY >Pd/ZSM 5 >Ni/H4Mg2 Si3 O4>Ni/ZSM 5 >Co/ZSM 5 >无催化剂。 展开更多
关键词 甲烷 碳二烯 电场增强等离子体 催化剂
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撞击流中连续相研究重点的转移 被引量:19
20
作者 伍沅 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1066-1071,共6页
液体和气体性质如密度和黏度等有重大差异 ,从而显著地影响分别以它们为连续相的撞击流性能。研究发现 ,液体连续相撞击流 (LIS)强化微观混合的性能是撞击流领域研究最重要的进展 ,因此近十几年来该领域研究的重点明显地转向LIS。通过... 液体和气体性质如密度和黏度等有重大差异 ,从而显著地影响分别以它们为连续相的撞击流性能。研究发现 ,液体连续相撞击流 (LIS)强化微观混合的性能是撞击流领域研究最重要的进展 ,因此近十几年来该领域研究的重点明显地转向LIS。通过历史的回顾和连续相性质的比较 ,阐述这种转移的背景和发展趋势 。 展开更多
关键词 撞击流 连续相 微观混合 应用 超细粉体 LIS
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