整体式TS-1催化剂的设计合成及其强化传热机理研究

环氧丙烷（PO）及环氧丁烷（BO）是重要的有机化工原料，其现有生产技术存在环境污染严重或联产物多等问题，钛硅分子筛TS-1催化烯烃/H2O2环氧化制环氧化物是最有可能替代现有生产技术的绿色工艺。然而，由于该工艺强放热，大量热量不能及时移出催化剂床层，加速副反应进行，导致催化剂易失活。本项目以金属材质的整体式载体及金属微纤维负载高活性TS-1分子筛进行强化传热，改善催化剂在烯烃环氧化反应中的稳定性。首先，研究了整体式载体及金属微纤维结构优化及表面处理对TS-1负载量的影响；其次，研究了负载条件对负载量的影响；再次，将负载TS-1的整体式催化剂用于丙烯及丁烯环氧化反应，考察其催化性能，并与常规挤条催化剂对比；最后，通过计算模拟了整体式催化剂与挤条成型催化剂床层温度分布，证明整体式催化剂的强化传热效果。在本项目的经费支持下，发表相关SCI收录国外期刊论文4篇，申请中国发明专利6项，授权中国发明专利3项，培养并毕业硕士研究生5名，在读博士研究生2名，在读硕士研究生3名，包括外籍硕士研究生1名。本项目的研究为工业应用催化剂在改善催化性能方面提供了新途径。

环氧丙烷（PO）是一种重要的有机化工原料，其现有生产技术存在环境污染严重（氯醇法）、联产物多（共氧化法）等问题，钛硅分子筛TS-1催化丙烯/H2O2环氧化制PO（HPPO工艺）是最有可能替代现有PO生产技术的绿色工艺。然而，由于该工艺强放热，大量热量不能及时移出催化剂床层，加速副反应进行，导致催化剂失活。本项目拟通过在金属材质的整体式载体或金属微纤维上负载高活性TS-1，研制一种具有高传热性能的整体式TS-1催化剂，解决催化剂内部热量传递慢的问题。通过对整体式催化剂结构、物化性质、催化性能、传热性能的研究，构建传热系数与催化剂结构的关系，探讨传热性能对PO选择性及催化剂稳定性的影响，为催化剂工程化提供依据。

《审计质量的影响因素及其形成机理的博弈研究:基于制度经济学视角》根据实证研究结果和相关文献结论，提出了完善审计质量控制机制的建议。

第1章绪论

1.1强化传热对国民经济发展的意义

1.2对流强化传热机理分析

1.2.1增大平均传热温差强化换热

1.2.2增加换热面积以强化换热

1.2.3提高传热系数以强化传热

1.3强化传热技术的分类

1.3.1有源强化技术

1.3.2无源强化技术

1.4强化传热技术的应用

1.5强化传热技术的发展方向

参考文献

第2章螺旋槽纹管研究与应用

2.1螺旋槽纹管强化传热研究

2.1.1螺旋槽纹管管内对流换热及阻力特性研究

2.1.2有相变传热螺旋槽纹管管外凝结换热

2.1.3螺旋槽纹管凝结换热理论方程

2.1.4异形凹槽螺旋槽纹管传热及流动阻力的实验研究

2.1.5螺旋槽纹管的研究方向

2.2螺旋槽纹管综合性能的研究

2.2.1单头螺旋槽纹管与多头螺旋槽纹管传热与流阻性能比较

2.2.2螺旋槽纹管应力分析研究

2.2.3螺旋槽纹管结垢问题

2.3选用螺旋槽纹管经验计算式问题的探讨

2.3.1常用的螺旋槽纹管传热及阻力特性经验计算式

2.3.2螺旋槽纹管换热和阻力系数各经验公式计算结果的分析与评述

2.4螺旋槽纹管管内紊流流动与换热数值研究

2.4.1单头螺旋槽纹管管内流动与换热数值研究

2.4.2多头螺旋槽纹管管内流动与换热数值研究

2.4.3单头螺旋槽纹管管内流动和换热的数值模拟举例

2.4.4数值模拟展望

参考文献

第3章旋流管管内换热与阻力实验研究

3.1旋流管结构及特点

3.2旋流管管型的选择

3.3管内换热实验装置及实验数据的处理

3.3.1实验原理

3.3.2实验数据的处理

3.4旋流管内阻力实验研究

3.4.1实验装置

3.4.2实验数据的处理

3.5旋流管管内对流换热与阻力的实验研究结果分析

3.5.1旋流管管内强化传热机理探讨

3.5.2结构参数对传热与流阻性能的影响

3.6旋流管与同类型高效传热管性能参数对比

3.6.1对过去部分实验数据的重新整理

3.6.2统一关联式的整理

3.6.3螺旋槽纹管传热与阻力实验关联式综述

3.6.4旋流管与螺旋槽纹管管内换热公式之间比较

3.6.5旋流管与螺旋槽纹管管内阻力系数公式之间的比较

3.6.6旋流管与光管及国内外同类型高效传热管性能

参数的对比

3.7旋流管的优化设计

3.7.1强化管的传热特性与阻力特性

3.7.2强化传热管的性能评价方法

3.7.3优化设计的计算方法

3.7.4优化设计计算结果分析

3.7.5优化设计结果的验证

3.8旋流管式换热器的实验研究

3.8.1对流传热系数的分离方法

3.8.2三种不同换热器的实验数据处理

3.8.3全不锈钢旋流管式激光冷却器的实验研究

3.8.4旋流管式机油冷却器性能实验数据处理

3.8.5旋流管式燃油预热器性能实验数据处理

参考文献

第4章波纹管强化传热技术及应用

4.1波纹管强化传热机理

4.1.1提高换热器传热系数的方法

4.1.2波纹换热管强化传热机理

4.2波纹管换热器的结构和特点

4.2.1波纹管结构

4.2.2波纹管换热器的特点

4.3波纹管传热与阻力性能实验及分析

4.3.1管程传热与阻力性能实验及分析

4.3.2壳程传热与阻力性能实验与分析

4.4波纹管换热器设计中的几个问题

4.5波纹管换热器的设计

4.5.1换热器型号表示方法

4.5.2波纹管换热器的简便设计方法

4.6波纹管换热器的应用举例

4.6.1波纹管换热器在供热工程中的应用

4.6.2波纹管换热器在化工系统中的应用

参考文献

第5章其他异形强化管换热器研究与应用

5.1横纹槽管式换热器研究与应用

5.1.1横纹管的结构

5.1.2横纹管强化传热机理

5.1.3横纹管换热器设计方法

5.1.4横纹管应用示例

5.2螺旋扁管换热器传热与流阻性能研究及应用

5.2.1螺旋扁管换热器的结构

5.2.2螺旋扁管换热器的优点

5.2.3螺旋扁管换热器的制造

5.2.4螺旋扁管换热器传热阻力性能

5.2.5螺旋扁管换热器的工业应用实例

5.3缩放管换热器传热与流阻性能研究及应用

5.3.1缩放管换热器的结构

5.3.2缩放管换热器传热阻力性能

5.3.3缩放管换热器应用实例

5.4变截面管换热器传热与阻力性能

5.4.1变截面管换热器的结构

5.4.2变截面管换热器的优点

5.4.3变截面管换热器传热阻力性能

5.5空心环管壳式换热器研究与应用

5.5.1空心环管壳式换热器结构特点

5.5.2空心环管壳式换热器的使用特点

5.5.3空心环管壳式换热器的应用

5.6螺旋折流板换热器研究与应用

5.6.1螺旋折流板换热器的结构

5.6.2螺旋折流换热器的特点

5.6.3螺旋折流板换热器传热与阻力性能

5.6.4螺旋折流板换热器的工业应用实例

5.7螺旋椭圆扁管换热器

5.8旋扭和交叉的强化管

5.9复合强化传热技术

5.9.1螺旋槽管与扭带的复合强化传热技术

5.9.2螺旋槽管与旋流器、扭带、弹簧条的复合强化传热技术

5.9.3黏性流体管内复合强化传热

5.9.4振动复合强化传热

参考文献

第6章内插物的强化传热研究与应用

6.1内插物的种类及性能

6.1.1扭带

6.1.2螺旋线圈

6.1.3绕花丝内插物

6.1.4螺旋弹簧

6.1.5静态混合器

6.2常用内插物综合强化换热性能评价

6.3内插物工业应用实例

6.3.1CT插入物的应用实例

6.3.2静态混合器应用举例

6.3.3绕花丝换热器应用举例

参考文献

第7章相变换热的强化传热方法

7.1凝结换热的强化

7.1.1管外凝结传热的强化

7.1.2管内凝结传热强化管

7.2沸腾传热的强化

7.2.1沸腾传热技术的研究

7.2.2沸腾传热强化技术的发展

7.2.3池沸腾强化传热技术

7.2.4流动沸腾强化传热技术

7.2.5几种典型工业用沸腾传热强化管及其性能

参考文献

第8章车辆中的强化传热技术

8.1车辆用换热器的形式

8.2车辆用换热器的强化传热表面

8.2.1管式传热表面

8.2.2翅片管式传热表面

8.2.3板翅式传热表面

参考文献

第9章强化传热技术在动力工程中的应用

9.1不锈钢波螺旋槽管凝汽器在电厂的应用

9.2螺旋槽管强化传热在锅炉空气预热器中的应用

9.2.1螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用之一

9.2.2螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用之二

9.2.3螺旋槽管在燃煤锅炉空气预热器中的应用之三

9.3电站冷油器的运行分析与强化传热研究

9.4强化传热技术在高低压回热加热器中的应用

参考文献

第10章强化传热技术在制冷化工工程中的应用

10.1强化传热在制冷工程中的应用l

10.1.1整体针翅管和螺旋扭曲管在制冷机换热器中的应用

10.1.2改进型折流杆换热器用于冰机系统的氨冷凝器

10.1.3紧凑式换热器在制冷技术中的应用

10.1.4R134a表面增强型蒸发强化传热管的传热性能

10.1.5镍合金强化传热管在溴化锂制冷机中的应用

10.2强化传热在化工工程中的应用

10.2.1高效节能换热器在氮肥工业中的应用

10.2.2铝多孔表面换热管强化沸腾换热的研究及其工业应用

10.3螺旋隔板花瓣管换热器在石化行业中的应用

10.3.1螺旋隔板花瓣管换热器的传热强化研究

10.3.2螺旋隔板花瓣管换热器在石化行业中的应用

参考文献