- 张秋香;姜元涛;熊丹柳;赵培;
在直径为0.75 m,塔高4 m的不锈钢热模塔内,以正庚烷-环己烷为物系、在常压、全回流条件下,进行筛板塔传质效率的研究,选取孔径为13 mm和6 mm,开孔率为3.9%和6.4%的塔板,测试了这些塔板的气液相默弗里板效率,通过排列组合,考察了孔径、不同塔板位置和出口堰高对传质效率的影响,并进行了传质效果对比。此外还运用AIChE传质模型计算了默夫里板效率,并与实验值进行了比较。实验结果表明:在泡沫接触状态下,堰高的增加有利于板效率的提高,孔径6 mm的塔板传质效果较好,喷射接触状态下,堰高对传质效率没有影响;此外模拟计算的塔板效率值接近于实验值,研究结果为工业设计与放大提供了依据。
2011年07期 v.39;No.269 18-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 319K] [下载次数：1120 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：14 ] |[阅读次数：2 ] - 李柏春;徐敬瑞;李晓红;张昌伟;田淑娜;
以固体酸为催化剂,在中试催化精馏塔中进行了乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯的工业试验,试验塔的精馏段塔径为600 mm,内装陶瓷规整填料,反应精馏段塔径为1 000 mm,内装7层立体催化精馏塔板。采用连续操作,考察了不同的回流比、釜酸质量分数、进料流量对反应和分离过程的影响,同时测定了塔板上气液相质量分数的分布。通过试验得到了适宜的操作条件:当回流比(质量比)为3.5—4.5,釜酸质量分数为60%—80%,进料流量为150—600 L/h时,酯化塔顶中乙酸乙酯质量分数为84%—92%,乙酸质量分数低于0.003%,该催化精馏工艺可长期连续稳定操作,年产乙酸乙酯4 000 t。在此基础上采用Aspen Plus过程模拟软件对该工艺过程进行模拟计算,模拟结果与试验结果吻合较好。
2011年07期 v.39;No.269 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 284K] [下载次数：964 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：9 ] |[阅读次数：2 ] - 高坤洁;刘智勇;
为了研究复杂精馏塔扩容改造,文中运用流程模拟软件及Liu与Jobson提出的面积利用率曲线(FUA曲线)研究了安装中间冷凝器、中间再沸器及热泵对复杂精馏塔处理能力的影响。由模拟及计算结果可得基础工况的FUA曲线,根据该曲线形状可以确定:当复杂精馏塔处理量增加时,哪些塔板将成为其处理能力提高时的"瓶颈";中间换热器及热泵的合理安装位置。同时,由FUA曲线的形状可知能否通过安装中间换热器及热泵增加复杂精馏塔的处理能力。对文献中报道的实例进行研究,结果表明:FUA曲线法是复杂塔扩容改造分析的有利工具之一。
2011年07期 v.39;No.269 27-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 269K] [下载次数：238 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ]
- 张静天;包永忠;黄志明;
采用电导率法研究了羧甲基纤维素水溶液假塑性流体在双螺带搅拌釜内的停留时间分布(RTD)情况,考察了物料黏度、流量、搅拌转速和转向对停留时间分布的影响。发现假塑性流体在釜内的停留时间分布类似于全混釜,但有一定的拖尾现象。物料黏度对平均停留时间和当量全混釜数影响不大;随着流量增大,平均停留时间减小,而当量全混釜数基本不变;随着转速的增大,平均停留时间和当量全混釜数略有增大,说明增大转速对混合反而不利。根据实验结果,提出了搅拌釜的流动模型。
2011年07期 v.39;No.269 35-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 305K] [下载次数：240 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：2 ] - 戴毅;李乃良;崔嵘;张西迎;蒋日新;武国营;郭烈锦;李文升;陈森林;叶晶;
用于将海底原油及天然气举升到海上平台的S型柔性立管是海洋石油工业中的重要设备。为研究柔性立管尺寸对严重段塞流特性的影响,在集输-S型柔性立管系统上分别实验研究了立管内径等于和大于集输管道内径时严重段塞流的特征参数规律。该实验环路内径为50 mm,由水平环路、倾角为-2°的下倾段和S型柔性立管组成,其中水平段长为114 m,下倾段长为16 m,柔性立管垂直高度为15.3 m,全长为24 m。实验发现:不同立管管径中的一个严重段塞流周期都由积液、排液、气体进入和气液喷发4个阶段组成,且周期会随气、液表观流速的增大而减小,液塞长度会随液相表观速度的增大而增大,随气相表观速度的增大而减小。通过对比2种立管管径对严重段塞流特征参数的影响,发现增大立管管径会略微扩大严重段塞流区域,降低严重段塞流的周期和液塞长度。
2011年07期 v.39;No.269 39-42+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 548K] [下载次数：271 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：2 ] - 练以诚;秦岭;杨索和;靳海波;
采用示踪方法对高2 000 mm,内径282 mm多级筛板鼓泡塔内液相返混系数进行测量研究,并通过扩散-返混模型以及RTD曲线给出鼓泡塔内筛板上下二侧液体交换速度,同时考查了表观气速、开孔率等因素对轴向扩散系数与液体交换速度的影响。根据实验得出鼓泡塔内轴向返混系数以及液体交换速度与表观气速、开孔率有很大关系,均随表观气速以及开孔率的增大而增大。对于空塔中轴向扩散系数,实验计算值与文献中所提出的关系式相吻合。筛板的开孔大小也影响到液体交换速度,开孔孔径越大,气泡越容易通过,对液体的阻碍力也降低,使气液更容易交换,从而使筛板二侧的液体交换速率增加。另外,鼓泡塔内液体交换速度规律与文献中结论基本一致。
2011年07期 v.39;No.269 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 393K] [下载次数：166 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：2 ]
- 梁政勇;叶明;章亚东;
为给邻苯二甲酸二烯丙酯的中试放大乃至工业生产提供必要的动力学数据支持,在前期工艺探讨与优化工作基础之上,文中较为系统地研究了无催化剂和以对甲苯磺酸为催化剂条件下,邻苯二甲酸酐与烯丙醇合成邻苯二甲酸二烯丙酯的反应动力学。经模型简化,分别得出了第2步关键反应在这2种反应条件下的反应级数、反应速率常数、表观活化能和指前因子。结果表明:无论是在无催化剂条件还是以对甲苯磺酸为催化剂条件下,第2步酯化反应速率对单酯酸和烯丙醇的反应级数是相同的,分别为2和1。此外,对甲苯磺酸催化效果明显,可使反应表观活化能和指前因子分别由无催化剂条件下的65.13 kJ/mol和8.47×105 L2/(mol2.min)降至35.24 kJ/mol和4.46×102 L2/(mol2.min),同时反应速率常数由0.001 9 L2/(mol2.min)升高到0.009 4 L2/(mol2.min)(393 K温度基准),提升了近4倍。
2011年07期 v.39;No.269 47-50+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K] [下载次数：610 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：2 ] - 雷昊;杨阿三;孙勤;程榕;郑燕萍;
C5和顺酐反应合成粗甲基四氢苯酐是生产甲基四氢苯酐及甲基六氢苯酐的关键步骤。为了研究C5中间戊二烯与顺酐反应动力学,选择合适溶剂并设计单因素多水平方案,考察了顺酐与间戊二烯摩尔比(0.4—1.1)、反应温度(15—45℃)、溶剂(甲基四氢苯酐、甲苯和丙酮)等因素对反应的影响,测定了间戊二烯与顺酐反应的动力学数据。依据Diels-Alder反应的基本原理,建立了动力学模型。利用数值计算方法对实验数据进行线性拟合,分别得到了以甲基四氢苯酐、甲苯和丙酮为溶剂时的活化能和指前因子,结果表明反应符合二级反应。不同溶剂对反应的活化能影响较小,对指前因子影响较大,其中以甲基四氢苯酐为溶剂时的反应活化能和指前因子为最大。
2011年07期 v.39;No.269 51-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K] [下载次数：333 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 钟巍;田宙;
寻找合适和有效的数值模拟方法,对于越来越复杂的化学反应动力学研究有着重要的意义。以简单碰撞理论(SCT)模型为出发点,可以得到一种准确有效的化学动力学方程的数值求解方法。基于SCT的化学反应动力学数值模拟方法编程方便简单,具有较高的精度,与化学动力学过程机理相似,能体现化学动力学的过程。使用该方法对n级简单反应、连续反应和综合化学反应进行模拟计算,将模拟结果与这些化学反应的解析解结果进行对比发现,模拟结果与这些化学反应的解析解相对误差小于0.5%。
2011年07期 v.39;No.269 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 243K] [下载次数：582 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：2 ]
- 刘桂凤;于源;刘家祥;
为了探究蜗壳结构对涡流空气分级机流场特性的影响,文中利用Fluent软件对蜗壳内增加不同数目水平隔板的涡流空气分级机流场进行数值模拟。研究表明:蜗壳内水平隔板数目对流场速度以及环形区湍流耗散率有不同影响,存在临界隔板数使流场轴向速度分布均匀,在本文条件下的临界隔板数为3;在蜗壳中增加水平隔板可以对转笼外柱面处切向速度产生不同影响,在文中条件下增加1—3层水平隔板可以在一定程度上减小转笼切向速度与气流切向速度的差值,从而改善转笼叶片间的惯性反漩涡;随着隔板数的增加,湍流耗散率得到显著提高,物料分散性变好;涡流空气分级机的结构设计中应当考虑水平隔板对分级流场的影响。
2011年07期 v.39;No.269 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 446K] [下载次数：149 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：16 ] |[阅读次数：2 ] - 肖珍平;房鼎业;应卫勇;刘森;陈健;
为了进行含高压气体和强极性物质的体系的低温甲醇脱碳工艺的模拟研究,建立相应的热力学模型。采用Soave-Redlich-Kwong(SRK)立方型状态方程,结合Huron-Vidal混合规则和非随机双流体Non-Random-Two-Liquid(NRTL)活度系数模型建立的热力学模型,从气体溶解度和气液平衡数据拟合获得了45对活度系数模型参数。用于低温甲醇洗脱碳工艺的过程模拟,低压和高压脱碳系统的模拟结果和实际工业数据符合很好。结果表明:采用热力学模型适合于同时含有H2,N2,CH4等非极性气体和CH3OH,H2O等强极性溶剂的低温甲醇脱碳工艺的过程模拟。
2011年07期 v.39;No.269 74-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 350K] [下载次数：460 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：13 ] |[阅读次数：2 ] - 张磊;汪根宝;谢东升;许兆广;
GE水煤浆气化工艺是目前广泛采用的煤气化技术。通过对GE水煤浆气化全过程的模拟,可以加深对工艺包的理解,对气化炉进行优化控制,同时为工艺设计和生产操作提供指导。文中根据GE水煤浆气化的工艺特点,将水煤浆气化过程分为煤的裂解与气化、激冷与排渣、碳洗、闪蒸与灰水处理等基本单元过程,在对单元过程模型反复核算、改进的基础上采用Aspen Plus建立了GE水煤浆气化全流程的计算模型。通过校核计算与设计计算2种方式分别进行了模型验证,2种计算结果均与工艺包数据较为吻合,证明所建立的模型适用于GE气化过程的计算,可以对GE气化炉的气化过程作出相对合理的预测。
2011年07期 v.39;No.269 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K] [下载次数：839 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：25 ] |[阅读次数：1 ] - 卞雯;黄风林;卢永斌;秦倩倩;
针对气体分馏系统回流比偏大、操作压力偏高、压力波动大和分离纯度高、装置能耗居高、装置效益差等现状,利用石油化工流程模拟软件PRO/Ⅱ对气体分馏流程进行模拟计算。在满足产品质量要求(摩尔分数为99.5%)的前提下,探讨了压力、进料位置、回流比等参数对装置操作、能耗的影响,确定了丙烯损失的部位和原因,建立了装置操作的最佳工艺条件。结果表明:优化后的系统每年可以节约能耗6.83×107 MJ,使丙烯收率从原有的97.49%提高到98.58%。该节能工艺过程易于实施,见效快,经济效益显著。
2011年07期 v.39;No.269 83-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K] [下载次数：202 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：2 ] - 李朝阳;马贵阳;
高含硫天然气管道经长期的内外腐蚀,经常发生泄漏事故。为了减少和降低天然气管道泄漏事故对人的危害,对甲烷及硫化氢的扩散规律进行研究日趋重要。利用计算流体力学的方法,采用仿真软件对高含硫天然气架空及埋地管道穿孔泄漏后的甲烷、硫化氢气体的扩散进行了数值模拟。架空管道泄漏初期为体积分数等值线呈对称分布的射流,泄漏至60 s后无爆炸危险;泄漏90 s后地面硫化氢体积分数较大,180 s后无中毒危险。埋地管道泄漏短时间内泄漏口地面附近聚集大量的高浓燃气,与架空管道泄漏相比地面其爆炸范围和中毒范围较低,但地面附近受危害的时间较长。为天然气管道的维修和安全输送提供了理论依据。
2011年07期 v.39;No.269 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 972K] [下载次数：411 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：24 ] |[阅读次数：2 ]