超声波微波强化论文-杨坤

超声波微波强化论文-杨坤

导读:本文包含了超声波微波强化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:氧化-硫化混合锌矿,配位浸出,外场强化,微波

超声波微波强化论文文献综述

杨坤[1](2017)在《微波—超声波强化配位浸出氧化—硫化混合锌矿基础研究》一文中研究指出随着锌精矿供应日益短缺,开展非传统含锌资源绿色提取工艺的研究,可降低我国对国外资源的依赖程度,为国民经济可持续发展和国家安全提供保障。我国已探明的氧化-硫化混合锌矿的金属量高达千万余吨,但混合锌矿矿相组成复杂,碱性脉石含量高,多金属共生,一种金属以多矿相赋存,采用现有技术难以实现有价金属的同步提取。本论文在分析混合锌矿工艺矿物学特点的基础上,提出了一种混合锌矿同步浸出新技术-外场强化氧化焙烧,外场强化氧化焙烧是对传统氧化焙烧工艺的改进,主要通过添加含钠化合物和微波辅助加热将氨浸难处理含锌物相转变为易浸矿相,随后利用超声波辅助浸出和添加协浸剂来强化锌焙砂的配位浸出。此外,探索了一种低温铵盐焙烧新技术,即通过添加铵盐低温焙烧将含锌物相转变为可直接水浸物相。利用FactSage热力学计算研究了混合锌矿的矿相转变过程,以及不同类型添加剂的作用机理。协浸剂作用下浸出液中的组元分布规律利用配位平衡软件HYDRA/MEDUSA进行研究,并利用MS(material studio)对配合物的结构进行了优化,具体研究结果如下。(1)混合锌矿中组成矿物包括闪锌矿、菱锌矿、方铅矿、黄铁矿、石英和方解石等,矿相组分复杂。(2)通过对比分析Na2S04,Na2C03和Na2O2叁种常用含钠化合物作用下混合锌矿的矿相重构过程,锌焙砂的XRD、SEM-EDAX和XPS特征,发现过氧化钠的添加可促进ZnS向ZnO的转变,同时抑制焙烧过程中Zn2SiO4和ZnFe2O4的生成,提高锌的回收。(3)在混合锌矿的外场强化氧化焙烧技术中,研究了过氧化钠添加量、微波加热、超声波强化及协浸剂种类对锌矿的回收作用。结果表明,随着过氧化钠添加量的增加,ZnFe204和ZnS含量会逐渐降低,转变为ZnO。微波加热明显提高矿物的氧化程度,降低转化能耗。在氨性浸出液中,协浸剂氨叁乙酸(NTA)与Zn2+形成更稳定的配合物,而超声波技术可缩短浸出时间。当以20%的质量比添加Na2O2,采用微波加热,进行超声波强化浸出,浸出液中添加0.5mol/LNTA时,混合锌矿中锌的浸出率可以达到91.4%。(4)利用HYDRA/MEDUSA对配位浸出过程中的物种分布进行了研究,发现在Zn-NH3-NH4+-H2O体系中,Zn2+主要以Zn(NH3)42+四配位形式存在,柠檬酸的添加能够抑制低配位锌-氨化合物Zn(NH3)32+的形成;NTA对锌浸出的促进作用主要在于Zn(NTA)24-的形成;在浸出液中加入CH3COO-能与Zn2+形成有效配合物Zn(CH3COO)3-;Zn(gly)3-相对Zn(NH3)42+具有更大的稳定性从而强化锌的浸出。几种协浸剂的协浸效果是:氮川叁乙酸(NTA)>乙酸(CH3COO-)>甘氨酸(gly-)>柠檬酸(cit3-)。(5)在低温铵盐焙烧技术中,通过研究NH4H2PO4,NH4F,(NH4)2SO4,(NH4)2CO3和NH4Cl对混合锌矿矿相重构的影响,发现NH4Cl对于氧硫混合锌矿是很好的矿相重构添加剂。在加热过程中,难处理矿相ZnS和Zn2Si04能与NH4C1逐渐反应生成可水浸矿相ZnC12。在此基础上,对氯化铵添加量的作用进行了分析,并进行优化工艺研究。发现氯化铵添加量越多,矿相转化越完全;当NH4C1质量添加比为1.59,焙烧温度为320℃,保温时间为2.33 h时,混合锌矿的转化率达到77.08%。(6)混合锌矿的矿相重构过程利用热力学软件FactSage的Equilib模块进行模拟和计算。通过对所得锌焙砂进行XRD、SEM-EDAX、FT-IR和XPS分析,证明了过程反应机理的正确性。混合锌矿的外场强化氧化焙烧和低温铵盐焙烧技术对于混合锌矿的回收都属于全新的方法,都可强化混合矿物中含锌组分的同步回收。外场强化氧化焙烧技术可在较短的时间内实现矿相的完全重构,但成本相对较高。低温铵盐焙烧矿相转化时间较长,但焙烧中的气体可进行冷凝回收,实现闭路循环,具有更大的工业前景。本论文的研究结果对混合锌矿高效提取冶金工艺的建立,理论体系的完善和技术原型的建立具有一定的指导意义。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2017-09-01)

沈卉芳[2](2014)在《黑加仑浆果超声波强化渗透脱水及微波真空膨化试验研究》一文中研究指出黑加仑果实含有较多热敏性营养物质,具有较高食用和保健价值,但其含水率较高,不适于保鲜贮藏,且鲜果口感酸涩不适宜鲜食。深加工生产能够改善黑加仑产品的口感并提高品质,具有较高的市场潜力。超声波强化渗透脱水,能够提高物料失水速率,缩短渗透脱水时间,有效的保留物料的营养成分。微波真空膨化技术能快速去除物料水分,保持物料品质,而且易于控制。超声波强化渗透脱水联合微波真空膨化技术,不仅高效节能,而且所得制品能够保持和鲜果相近的形状、颜色、风味、营养,是一种有潜力的新型加工方式。针对黑加仑鲜果特色以及干制类产品的质量要求,利用超声波强化渗透脱水联合微波真空膨化技术,研究了黑加仑的干燥过程以及膨化产品的质构特性,分析了各工艺参数对黑加仑的微波真空膨化质构特性的交互影响,并对超声波强化渗透脱水的质量传递和微波真空膨化过程中质热传递、体积形变进行了模拟。研究内容及结论如下:(1)通过超声波强化黑加仑渗透脱水的单因素试验,研究了工艺参数对黑加仑渗透脱水特性的影响。研究结果表明,黑加仑的失水率与固形物增加率均随着超声波功率和渗透液浓度的升高而增加;超声时间和超声温度与失水率和固形物增加率呈正相关;物料量越大,失水率和固形物增加率越小。试验确定了各因素的合理参数范围:超声波功率300-400W、超声时间20-40min、超声温度40-50℃、渗透液浓度60%-70%、物料量100-150g。通过对超声波强化渗透脱水传质过程的理论分析,建立了超声波强化渗透脱水的传质模型。(2)通过单因素试验,对微波真空膨化黑加仑整果的质构特性(硬度、脆性)进行了研究。结果表明,初始含水率越高、真空压强越小,所需的膨化时间越长:黑加仑整果硬度和脆性随微波功率和真空压强的增加而增加;初始含水率越大,黑加仑整果的硬度和脆性越小;黑加仑整果的硬度和脆性随物料量的增加呈先升高后降低的趋势。(3)运用二次正交旋转组合的试验设计方法,研究各工艺参数对黑加仑整果微波真空膨化质构特性的影响规律。确定了试验因素与目标函数之间的回归模型,对回归模型进行方差分析,得到了各工艺参数对目标函数的贡献率。以获得脆性较高的黑加仑膨化制品为目标,对各试验因素进行了优化,获得了黑加仑整果微波真空膨化的最优工艺参数为:初始含水率49%、真空压强65kPa、膨化时间6min、物料量58g。(4)对黑加仑整果微波真空膨化过程进行了理论分析,利用Matlab软件对黑加仑整果微波真空膨化过程温度分布、水分传递、体积膨胀过程进行了数学模拟。(本文来源于《东北农业大学》期刊2014-06-01)

王欣[3](2012)在《微波碳热还原—超声波强化浸出富铟锌渣的研究》一文中研究指出闪锌矿是湿法炼锌最主要的原料,闪锌矿中常伴生有铁和铟,在焙烧工序时铁与锌结合生成含铟的铁酸锌大量存在于焙砂中。然而,焙砂经现有酸浸工艺处理后浸出渣中仍常含有大量的锌、铟等有价金属,目前传统处理此类浸出渣的方法是采用回转窑烟化后进行再酸浸。但经回转窑挥发的烟尘物相非常复杂,且烟尘中仍有大量的硫酸铅及脉石难溶物,导致再酸浸时锌和铟的回收率仍然较低,使得锌、铟资源损失与此类烟尘浸出渣中。本研究针对以上传统工艺回收铟、锌时存在的问题,以此类锌烟尘浸出渣为原料。利用微波碳热还原使烟尘浸出渣中存在的绝大多数铁酸锌被还原;利用超声波强化浸出过程破坏浸出渣颗粒表面的不溶物PbSO4及SiO2等脉石成分形成的包覆层,大大提高了锌和铟的回收率,具体研究如下:1.开展了常规及微波碳热还原铁酸锌的动力学实验研究,在常规加热950℃,碳和铁酸锌的配比(摩尔比)为1:3,粒径74-61μm,加热时间90min的条件下,铁酸锌的最大还原率达到80%;而在微波加热850℃C,碳和铁酸锌的配比(摩尔比)为1:4,粒径89-74gm,微波功率1800W,加热时间60min的条件下铁酸锌的还原率达到85%,虽然微波加热仅提高了5%的还原率,但其不仅降低了反应温度,还大大缩短了反应时间,同时降低了粒度对还原率的影响,且降低了碳的用量。根据动力学分析可知,常规碳热还原的表观活化能大约为11.47kJ/mol,主要控制步骤为扩散控制;而微波碳热还原的表观活化能为31.40kJ/mol,主要控制步骤为化学反应控制。2.对超声波场特征量分布、浸出液中超声空化效果及矿物颗粒受超声波力的作用变化进行了计算机数值模拟,得到主要结论为:提高浸出液中空化效果所需的较佳工艺条件为超声频率20KHz、声强40w/cm2、气泡初始平衡半径5×10-Sm、环境压力1×10SPa、环境温度70℃。3.通过常规及超声波强化浸出的动力学实验研究发现,在常规浸出硫酸初始酸度170g/L、颗粒粒径61-53μm、固液比1:5、温度85℃、浸出时间240min条件下,锌的浸出率达到82%,钢的浸出率达到80%。在超声波强化浸出超声波超声波频率20kHz、功率260W、硫酸初始酸度140g/L、颗粒粒径74-61μm、固液比1:4、反应温度75℃、浸出时间180min的条件下,锌、钢的浸出率都超过了90%。通过动力学的研究可知,常规浸出锌、铟过程的表观活化能为15.46kJ/mol和19.09kJ/mol,扩散控制为反应的主要控制步骤;超声波强化浸出锌、铟过程的表观活化能为33.90kJ/mol和46.70kJ/mol,表面化学反应控制为反应的主要控制步骤。4.为了得到优化的实验工艺参数,采用响应曲面法分别对常规及特中场强化实验进行优化,得到以下结果:常规加热在92min,904℃时就能够获得最大铁酸锌还原率81.29%,而微波加热条件下比常规加热缩短了23%,温度降低了约114℃,铁酸锌的还原率仍保持在85%以上;而浸出结果显示,在温度降低17℃,加入221W的超声波辅助强化条件下,锌的浸出率由常规工艺80.49%浸出率提高到91.22%,铟的浸出率由常规工艺83.45%的浸出率提高到92.99%。综上所述,论文针对现有处理高铁酸锌和高难溶物含量废渣工艺的不足,首次提出了微波加热-超声波强化联合回收有价金属的技术路线,采有动力学、计算机仿真和响应曲面优化等手段对实验工艺及机理进行研究,并从SEM-EDS、XRD和激光粒度分析等微观角度探讨微波和超声波实验的强化机理。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2012-12-01)

魏蕊娣[4](2011)在《微波联合超声波强化氧化脱除煤中硫》一文中研究指出我国是一个煤炭生产和消费大国,也是世界上仅有的几个以煤炭为主要能源的国家之一。目前,我国煤炭的利用形式主要是直接燃烧发电,这种方法不仅能源利用效率低下,而且污染十分严重。煤中硫的存在使煤炭在利用过程中会释放H2S、SO2、COS等有害气体,严重制约了煤炭的清洁利用及转化。原煤脱硫可以降低煤中硫的含量,是一种很好的减少硫污染的方法。同时,煤中硫的脱除以及其赋存形态、分布特征等问题也一直是备受关注的研究课题之一。因此,开发新型的经济有效的脱硫方法和洁净煤技术具有重要的意义。在所有的脱硫方法中,微波脱硫是一种既简单又有效的方法之一。这种方法脱硫有两方面的意义:第一,可以有效分离煤中的硫化物单体;第加强辅助脱硫。微波采用的是一种非传统的加热方式,在脱硫过程中可以改善其反应条件,加快反应速率,提高脱硫率。现有研究表明微波辅助脱硫是一种有效可行的新方法,同时联合超声波的组合技术,配合氧化脱硫剂的使用,对脱煤中有机硫有极好的效果。本论文采用微波联合超声波技术,分别对潞安煤、西山煤、云南煤和阳泉煤等进行了脱硫研究。考察了煤的粒度、煤的密度、VHAc:VH2O2的配比、微波辐照时间、微波辐照功率、超声波辐照时间和超声波联合微波等条件对煤中硫的脱除效果的影响。通过XPS等分析手段,探讨了煤中硫的赋存形态。同时,也对煤样脱硫前后的XPS图谱进行了对比分析。论文的主要研究结果为:1.考察了各种因素对脱硫效果的影响,结果表明不同因素对脱硫效果有不同的影响。具体结果如下:不同的氧化剂配比有不同的脱有机硫效果,其中VHAc:VH2O2=1:1时脱硫效果最佳;微波和超声波辐照时间对脱硫率有明显的影响,随着微波辐照时间的延长,有机硫脱除率在增加;先超声波后微波比先微波后超声波脱有机硫效果要好;在不同的密度级,有不同的脱硫率,脱硫率随着密度级的增加而增大;当煤的密度ρ>1.45时,潞安煤的有机硫脱硫率比西山煤大,可以推断:潞安煤中硫醇、硫醚等容易脱除的有机硫比较多,而西山煤中噻吩等难脱的有机硫较多;煤的粒度大小对脱硫效果有一定影响,煤的粒度越小,煤与有机溶剂接触的面积越大,脱硫效果越好2.通过对潞安煤、西山煤、云南煤和阳泉煤的硫形态分析和脱硫研究,发现云南煤为高有机硫煤,经微波和超声波联合强化过氧乙酸后,有机硫脱除率比较高,而阳泉煤则相反,其有机硫脱除率比较低。研究认为这与煤中有机硫的结构及赋存形态有很大关系。3.通过对四种煤样脱有机硫前后的XPS图谱分析,发现煤中有机硫的主要存在形态为硫醇、硫醚、噻吩、硫氧化物、烷基硫化物、亚砜、硫砜、醚砜等。通过对比分析,发现硫醇和硫醚类硫基本上被全部脱除,噻吩类硫则很难被脱除。4.微波联合超声波强化过氧乙酸氧化脱硫后,对比脱硫前后的XPS图谱发现,脱硫后煤中砜类硫的含量提高,说明亚砜、硫砜、醚砜应该是氧化反应过程中生成的含硫化物。5.煤中硫的脱除机理:由于在冰醋酸与双氧水混合体系中离子大都是极性分子,在微波的长时间照射下,与煤中有机硫发生反应的OH+的生成速度加快,同时又能使煤中有机硫的硫键断裂,使其更易于与OH+进行反应,达到脱除硫的效果。(本文来源于《太原理工大学》期刊2011-06-01)

邓玉营,张文雯[5](2007)在《场强化——微波、超声波技术在固相多肽合成中的应用》一文中研究指出综述了两种场强化技术——微波和超声波在固相多肽合成中的研究进展,重点介绍了它们的作用机理、在强化多肽合成中的应用及反应器设计进展情况。(本文来源于《化工时刊》期刊2007年03期)

超声波微波强化论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

黑加仑果实含有较多热敏性营养物质,具有较高食用和保健价值,但其含水率较高,不适于保鲜贮藏,且鲜果口感酸涩不适宜鲜食。深加工生产能够改善黑加仑产品的口感并提高品质,具有较高的市场潜力。超声波强化渗透脱水,能够提高物料失水速率,缩短渗透脱水时间,有效的保留物料的营养成分。微波真空膨化技术能快速去除物料水分,保持物料品质,而且易于控制。超声波强化渗透脱水联合微波真空膨化技术,不仅高效节能,而且所得制品能够保持和鲜果相近的形状、颜色、风味、营养,是一种有潜力的新型加工方式。针对黑加仑鲜果特色以及干制类产品的质量要求,利用超声波强化渗透脱水联合微波真空膨化技术,研究了黑加仑的干燥过程以及膨化产品的质构特性,分析了各工艺参数对黑加仑的微波真空膨化质构特性的交互影响,并对超声波强化渗透脱水的质量传递和微波真空膨化过程中质热传递、体积形变进行了模拟。研究内容及结论如下:(1)通过超声波强化黑加仑渗透脱水的单因素试验,研究了工艺参数对黑加仑渗透脱水特性的影响。研究结果表明,黑加仑的失水率与固形物增加率均随着超声波功率和渗透液浓度的升高而增加;超声时间和超声温度与失水率和固形物增加率呈正相关;物料量越大,失水率和固形物增加率越小。试验确定了各因素的合理参数范围:超声波功率300-400W、超声时间20-40min、超声温度40-50℃、渗透液浓度60%-70%、物料量100-150g。通过对超声波强化渗透脱水传质过程的理论分析,建立了超声波强化渗透脱水的传质模型。(2)通过单因素试验,对微波真空膨化黑加仑整果的质构特性(硬度、脆性)进行了研究。结果表明,初始含水率越高、真空压强越小,所需的膨化时间越长:黑加仑整果硬度和脆性随微波功率和真空压强的增加而增加;初始含水率越大,黑加仑整果的硬度和脆性越小;黑加仑整果的硬度和脆性随物料量的增加呈先升高后降低的趋势。(3)运用二次正交旋转组合的试验设计方法,研究各工艺参数对黑加仑整果微波真空膨化质构特性的影响规律。确定了试验因素与目标函数之间的回归模型,对回归模型进行方差分析,得到了各工艺参数对目标函数的贡献率。以获得脆性较高的黑加仑膨化制品为目标,对各试验因素进行了优化,获得了黑加仑整果微波真空膨化的最优工艺参数为:初始含水率49%、真空压强65kPa、膨化时间6min、物料量58g。(4)对黑加仑整果微波真空膨化过程进行了理论分析,利用Matlab软件对黑加仑整果微波真空膨化过程温度分布、水分传递、体积膨胀过程进行了数学模拟。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

超声波微波强化论文参考文献

[1].杨坤.微波—超声波强化配位浸出氧化—硫化混合锌矿基础研究[D].昆明理工大学.2017

[2].沈卉芳.黑加仑浆果超声波强化渗透脱水及微波真空膨化试验研究[D].东北农业大学.2014

[3].王欣.微波碳热还原—超声波强化浸出富铟锌渣的研究[D].昆明理工大学.2012

[4].魏蕊娣.微波联合超声波强化氧化脱除煤中硫[D].太原理工大学.2011

[5].邓玉营,张文雯.场强化——微波、超声波技术在固相多肽合成中的应用[J].化工时刊.2007

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