化学工程

Chemical Engineering(China)

节能减排

  • 丙酮-水精馏过程模拟和优化

    廉磊;高前进;江燕斌;

    丙酮是一种广泛应用的有机溶剂,丙酮回收具有重要的经济和环境意义。丙酮回收过程中,需采用精馏单元操作进行分离提纯,精馏塔的模拟优化有着重要意义。文章采用Aspen Plus过程模拟软件,对精馏工艺进行了模拟核算,发现实际操作中精馏塔中存在着恒浓区,恒浓区的存在会带来精馏塔基建费用和能耗的增加。文章结合经济分析对丙酮精馏塔进行了优化,消除了恒浓区;同时,探讨了不同丙酮进料质量分数对精馏的影响,指出提高进塔丙酮质量分数是节能关键。

    2012年08期 v.40;No.282 1-4+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K]
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  • 丙酮-水精馏过程模拟和优化

    廉磊;高前进;江燕斌;

    丙酮是一种广泛应用的有机溶剂,丙酮回收具有重要的经济和环境意义。丙酮回收过程中,需采用精馏单元操作进行分离提纯,精馏塔的模拟优化有着重要意义。文章采用Aspen Plus过程模拟软件,对精馏工艺进行了模拟核算,发现实际操作中精馏塔中存在着恒浓区,恒浓区的存在会带来精馏塔基建费用和能耗的增加。文章结合经济分析对丙酮精馏塔进行了优化,消除了恒浓区;同时,探讨了不同丙酮进料质量分数对精馏的影响,指出提高进塔丙酮质量分数是节能关键。

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  • 差压热耦合反应精馏塔的模拟研究

    李军;王俊;马占华;刘雪暖;孙兰义;

    为了降低反应精馏塔能耗,将差压热耦合技术与反应精馏技术结合,提出了一种新型的差压热耦合反应精馏的流程,并将其应用于乙酸正丁酯的合成中。应用Aspen Plus模拟软件对新工艺流程以及常规反应精馏流程进行了模拟,通过考察压缩比、进料位置、进料醇酸摩尔比等因素对差压热耦合反应精馏合成乙酸正丁酯工艺的影响,得到最优条件。同时,将该工艺与常规反应精馏工艺进行比较,结果显示,新工艺能够大幅度降低能耗,与常规反应精馏装置相比可节能40%左右。

    2012年08期 v.40;No.282 5-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 316K]
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  • 差压热耦合反应精馏塔的模拟研究

    李军;王俊;马占华;刘雪暖;孙兰义;

    为了降低反应精馏塔能耗,将差压热耦合技术与反应精馏技术结合,提出了一种新型的差压热耦合反应精馏的流程,并将其应用于乙酸正丁酯的合成中。应用Aspen Plus模拟软件对新工艺流程以及常规反应精馏流程进行了模拟,通过考察压缩比、进料位置、进料醇酸摩尔比等因素对差压热耦合反应精馏合成乙酸正丁酯工艺的影响,得到最优条件。同时,将该工艺与常规反应精馏工艺进行比较,结果显示,新工艺能够大幅度降低能耗,与常规反应精馏装置相比可节能40%左右。

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环境化工

  • 磷钨酸催化氧化吸附脱除模拟油中氮化物研究

    王胜强;梁燚;王浩闻;于宏兵;

    将磷钨酸、质量分数30%双氧水负载于介孔硅胶吸附剂孔中制备成脱氮剂,脱氮剂中硅胶与磷钨酸、质量分数30%双氧水的质量比为50%∶26.7%∶23.3%。以喹啉、吲哚和咔唑为模型氮化物,二甲苯及二甲苯和十二烷的混合溶液作溶剂,配制成含氮模拟油。在间歇反应器中,对磷钨酸、氧化剂的作用进行了研究,考察了温度、氮化物质量浓度和性质对脱氮反应速率的影响。结果显示:磷钨酸可以深度脱除碱性氮化物和低浓度非碱性氮化物,氧化剂能强化脱氮速率和吸附剂对氮化物的选择性。脱氮剂在温度50℃,脱氮剂与喹啉、吲哚模拟油质量比在3∶30,脱氮剂与咔唑模拟油质量比在3∶25条件下,模拟油中的氮化物90 min内被深度脱除。脱氮剂具有良好的再生性能,再生后脱氮剂的脱氮能力下降很小。

    2012年08期 v.40;No.282 10-13+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K]
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  • 磷钨酸催化氧化吸附脱除模拟油中氮化物研究

    王胜强;梁燚;王浩闻;于宏兵;

    将磷钨酸、质量分数30%双氧水负载于介孔硅胶吸附剂孔中制备成脱氮剂,脱氮剂中硅胶与磷钨酸、质量分数30%双氧水的质量比为50%∶26.7%∶23.3%。以喹啉、吲哚和咔唑为模型氮化物,二甲苯及二甲苯和十二烷的混合溶液作溶剂,配制成含氮模拟油。在间歇反应器中,对磷钨酸、氧化剂的作用进行了研究,考察了温度、氮化物质量浓度和性质对脱氮反应速率的影响。结果显示:磷钨酸可以深度脱除碱性氮化物和低浓度非碱性氮化物,氧化剂能强化脱氮速率和吸附剂对氮化物的选择性。脱氮剂在温度50℃,脱氮剂与喹啉、吲哚模拟油质量比在3∶30,脱氮剂与咔唑模拟油质量比在3∶25条件下,模拟油中的氮化物90 min内被深度脱除。脱氮剂具有良好的再生性能,再生后脱氮剂的脱氮能力下降很小。

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  • 硼聚硅酸铝铁絮凝剂处理油气田采出水的研究

    边伟;刘乃瑞;李欣;

    油气田采出水盐度高、含油高、含菌量大造成了采出水回注困难的问题,文中采用絮凝法进行处理。在常温常压下,利用硅酸钠、硫酸铝、硫酸铁、四硼酸钠制备一种新型无机高分子絮凝剂含硼聚硅酸铝铁(PSAFB),并利用单因素分析法确定了最佳制备条件:n(Fe)/n(Si)=0.3,n(Al)/n(Si)=1.5,n(B)/n(Si)=0.28,硅酸钠的浓度0.5 mol/L。采用最佳条件下制备的絮凝剂处理油气田采出水,得到最佳絮凝剂投加量为25 mL/L,最佳pH值为7.00左右。同时利用X射线衍射,红外光谱分析,扫描电子显微镜,对絮凝剂的形貌结构和絮凝剂机理进行探讨。实验及表征结果表明:PSAFB絮凝剂的原料不是简单地混合,而是形成无定型的大分子聚合物,因此PSAFB絮凝剂具有很好的稳定性,对油气田采出水有优良的处理效果,且是一种较传统絮凝剂聚硅酸氯化铁(PFC)、聚硅酸氯化铝(PAC)、聚硅酸铝铁(PSAF)优良的絮凝剂。

    2012年08期 v.40;No.282 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 332K]
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  • 硼聚硅酸铝铁絮凝剂处理油气田采出水的研究

    边伟;刘乃瑞;李欣;

    油气田采出水盐度高、含油高、含菌量大造成了采出水回注困难的问题,文中采用絮凝法进行处理。在常温常压下,利用硅酸钠、硫酸铝、硫酸铁、四硼酸钠制备一种新型无机高分子絮凝剂含硼聚硅酸铝铁(PSAFB),并利用单因素分析法确定了最佳制备条件:n(Fe)/n(Si)=0.3,n(Al)/n(Si)=1.5,n(B)/n(Si)=0.28,硅酸钠的浓度0.5 mol/L。采用最佳条件下制备的絮凝剂处理油气田采出水,得到最佳絮凝剂投加量为25 mL/L,最佳pH值为7.00左右。同时利用X射线衍射,红外光谱分析,扫描电子显微镜,对絮凝剂的形貌结构和絮凝剂机理进行探讨。实验及表征结果表明:PSAFB絮凝剂的原料不是简单地混合,而是形成无定型的大分子聚合物,因此PSAFB絮凝剂具有很好的稳定性,对油气田采出水有优良的处理效果,且是一种较传统絮凝剂聚硅酸氯化铁(PFC)、聚硅酸氯化铝(PAC)、聚硅酸铝铁(PSAF)优良的絮凝剂。

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能源化工

  • 粗菜籽油制备生物柴油及放大实验研究

    李国平;李聪;陈邦;王燕;王一焯;申烨华;

    为了考察项目组自行开发的新型催化剂(SXL)的催化效率,以粗菜籽油为原料,SXL为催化剂,酯交换反应为基础,研究产物生物柴油的转化率和产率。结果表明:小试优化反应条件以100 g粗菜籽油为原料油、醇油比(摩尔比)7∶1、催化剂用量(质量分数)为2.5%、反应温度为60℃、反应时间为2 h下,生物柴油转化率和产率均达到98%以上。放大实验结果:在20 L反应釜中,投入6.50 kg粗菜籽油,以小试条件为基础,原料油转化率、生物柴油产率和甘油产率可达95%以上。表明SXL具有良好的发展前景。

    2012年08期 v.40;No.282 19-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 213K]
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  • 粗菜籽油制备生物柴油及放大实验研究

    李国平;李聪;陈邦;王燕;王一焯;申烨华;

    为了考察项目组自行开发的新型催化剂(SXL)的催化效率,以粗菜籽油为原料,SXL为催化剂,酯交换反应为基础,研究产物生物柴油的转化率和产率。结果表明:小试优化反应条件以100 g粗菜籽油为原料油、醇油比(摩尔比)7∶1、催化剂用量(质量分数)为2.5%、反应温度为60℃、反应时间为2 h下,生物柴油转化率和产率均达到98%以上。放大实验结果:在20 L反应釜中,投入6.50 kg粗菜籽油,以小试条件为基础,原料油转化率、生物柴油产率和甘油产率可达95%以上。表明SXL具有良好的发展前景。

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材料科学

  • 两亲聚合物对湿法磷酸的助滤性能及机理研究

    杜光超;费德君;武建勋;党亚固;刘勇;

    以实验室自制单体A、丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,过硫酸盐氧化还原体系为引发剂,采用水溶液共聚法合成一种用于湿法磷酸助滤的两亲聚合物PADA-10。对所得聚合物的助滤性能进行研究,结果表明:磷酸料浆体系中加入PADA-10后,过滤速度提高了约4.3倍,滤饼水分降低了约10.8%。对PADA-10助滤机理的初步探究结果表明:PADA-10能在一定pH值范围内中和磷石膏表面电荷,使磷石膏微晶絮凝成团,添加PADA-10后滤饼的孔隙率增加;同时,PADA-10能增强磷石膏颗粒的疏水性,使磷酸滤液表面张力降低了5.2 mN/m,磷石膏表面接触角增大了3.4°。

    2012年08期 v.40;No.282 24-28+41页 [查看摘要][在线阅读][下载 453K]
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  • 两亲聚合物对湿法磷酸的助滤性能及机理研究

    杜光超;费德君;武建勋;党亚固;刘勇;

    以实验室自制单体A、丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为原料,过硫酸盐氧化还原体系为引发剂,采用水溶液共聚法合成一种用于湿法磷酸助滤的两亲聚合物PADA-10。对所得聚合物的助滤性能进行研究,结果表明:磷酸料浆体系中加入PADA-10后,过滤速度提高了约4.3倍,滤饼水分降低了约10.8%。对PADA-10助滤机理的初步探究结果表明:PADA-10能在一定pH值范围内中和磷石膏表面电荷,使磷石膏微晶絮凝成团,添加PADA-10后滤饼的孔隙率增加;同时,PADA-10能增强磷石膏颗粒的疏水性,使磷酸滤液表面张力降低了5.2 mN/m,磷石膏表面接触角增大了3.4°。

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  • 甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂研究进展

    杜治平;周彬;熊剑;黄丽明;黄晨;林志坤;吴元欣;

    碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的绿色有机合成中间体。在合成DMC的方法中,甲醇氧化羰基化法对设备腐蚀小、原料易得、产物易分离,有着诱人的工业化前景。文中介绍了该反应中所使用的Co、Pd、Cu和Au这4类催化剂的结构特点和催化性能,比较了不同催化剂在氧化羰基化中的催化效果。为了进一步提高催化剂的活性、选择性、减少其腐蚀性,开发出性能更好的工业催化剂,可以通过研究催化反应机理,并通过添加助剂和载体来实现。其中无卤铜系催化剂是今后羰基化合成DMC的重要研究方向。

    2012年08期 v.40;No.282 29-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 118K]
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  • 甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂研究进展

    杜治平;周彬;熊剑;黄丽明;黄晨;林志坤;吴元欣;

    碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的绿色有机合成中间体。在合成DMC的方法中,甲醇氧化羰基化法对设备腐蚀小、原料易得、产物易分离,有着诱人的工业化前景。文中介绍了该反应中所使用的Co、Pd、Cu和Au这4类催化剂的结构特点和催化性能,比较了不同催化剂在氧化羰基化中的催化效果。为了进一步提高催化剂的活性、选择性、减少其腐蚀性,开发出性能更好的工业催化剂,可以通过研究催化反应机理,并通过添加助剂和载体来实现。其中无卤铜系催化剂是今后羰基化合成DMC的重要研究方向。

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传质过程及设备

  • 抛物线椭圆斜孔塔盘性能研究

    孙锦凌;褚雅志;郭建功;刘燕;马晓迅;

    介绍了抛物线椭圆斜孔塔盘(简称PEST)的结构特点和实验研究情况。以空气和水为工质进行了冷模实验,研究了PEST的塔板压降、雾沫夹带量和泄漏量等流体力学性能;利用CO2解吸法测定其塔板效率,并在相同条件下与筛孔塔板进行了对比实验。结果表明:在其操作弹性范围内,PEST比传统筛板的雾沫夹带量和泄漏量与筛板相比分别平均减少了29.6%,55.5%,塔板效率平均提高约37.7%,是一种综合性能优良的新型斜孔塔板。

    2012年08期 v.40;No.282 33-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
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  • 抛物线椭圆斜孔塔盘性能研究

    孙锦凌;褚雅志;郭建功;刘燕;马晓迅;

    介绍了抛物线椭圆斜孔塔盘(简称PEST)的结构特点和实验研究情况。以空气和水为工质进行了冷模实验,研究了PEST的塔板压降、雾沫夹带量和泄漏量等流体力学性能;利用CO2解吸法测定其塔板效率,并在相同条件下与筛孔塔板进行了对比实验。结果表明:在其操作弹性范围内,PEST比传统筛板的雾沫夹带量和泄漏量与筛板相比分别平均减少了29.6%,55.5%,塔板效率平均提高约37.7%,是一种综合性能优良的新型斜孔塔板。

    2012年08期 v.40;No.282 33-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
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  • 填料塔中哌嗪二胺吸收低浓度SO_2的传质性能

    魏凤玉;何园;童晨;

    为满足有机胺法脱硫设计开发的需要,采用动态吸收法测定了填料塔中哌嗪二胺(PA-A)水溶液吸收低浓度SO2的体积总传质系数KGa,考察了吸收工艺参数如吸收液中的PA-A浓度和初始pH值、液相流率、吸收温度、进气SO2浓度及流速等对KGa的影响。结果表明:KGa随着吸收液中的PA-A浓度和初始pH值、液相喷淋密度的增加而增大;随着吸收温度、气相流率及进气SO2浓度的增加而减小。通过实验结果分析得到体积总传质系数KGa与气液相流率比(qG/qL)之间符合指数关系式,该经验关系可用于工程设计计算。

    2012年08期 v.40;No.282 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K]
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  • 填料塔中哌嗪二胺吸收低浓度SO_2的传质性能

    魏凤玉;何园;童晨;

    为满足有机胺法脱硫设计开发的需要,采用动态吸收法测定了填料塔中哌嗪二胺(PA-A)水溶液吸收低浓度SO2的体积总传质系数KGa,考察了吸收工艺参数如吸收液中的PA-A浓度和初始pH值、液相流率、吸收温度、进气SO2浓度及流速等对KGa的影响。结果表明:KGa随着吸收液中的PA-A浓度和初始pH值、液相喷淋密度的增加而增大;随着吸收温度、气相流率及进气SO2浓度的增加而减小。通过实验结果分析得到体积总传质系数KGa与气液相流率比(qG/qL)之间符合指数关系式,该经验关系可用于工程设计计算。

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  • 复合床层变压吸附法脱除合成气中微量CO和CO_2

    杨彦钢;丁艳宾;马正飞;刘晓勤;

    采用分别装载活性炭和NA型吸附剂的复合床层的变压吸附工艺来脱除合成气中微量的CO和CO2,并利用Aspen-Adsim软件对其进行模拟和优化。模拟结果表明,吹扫气量对工艺性能有较大的影响,吹扫气由处在顺放步骤的吸附塔提供,因此在顺放步骤将床层压力降至较低压力,可获得较大的吹扫气量,此时的工艺性能也较优。模拟结果还表明,均压次数对工艺性能也有影响。在相同的顺放压降下,将变压吸附过程中的3次均压变为2次均压,可减少吸附剂用量,吸附剂产率更高,但塔底尾气量要相应增加。

    2012年08期 v.40;No.282 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 383K]
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  • 复合床层变压吸附法脱除合成气中微量CO和CO_2

    杨彦钢;丁艳宾;马正飞;刘晓勤;

    采用分别装载活性炭和NA型吸附剂的复合床层的变压吸附工艺来脱除合成气中微量的CO和CO2,并利用Aspen-Adsim软件对其进行模拟和优化。模拟结果表明,吹扫气量对工艺性能有较大的影响,吹扫气由处在顺放步骤的吸附塔提供,因此在顺放步骤将床层压力降至较低压力,可获得较大的吹扫气量,此时的工艺性能也较优。模拟结果还表明,均压次数对工艺性能也有影响。在相同的顺放压降下,将变压吸附过程中的3次均压变为2次均压,可减少吸附剂用量,吸附剂产率更高,但塔底尾气量要相应增加。

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传热过程及设备

  • 并流多通道管壳式换热器壳程传热性能

    曾文良;张正国;

    对并流多通道进出口(MPC)轴流管壳式换热器壳程传热性能进行数值模拟,分别研究了管排数N,Re,不同开孔率的挡板对壳程进口段的局部传热系数分布、局部平均Nu的分布、换热器的平均Nu等特性的影响。结果表明:在无挡板条件下,随着N的减小,壳程传热系数分布不均现象得到有效的遏制,N=7时基本上无传热死区。挡板的存在,不但使得进口段的局部传热系数分布更加均匀,而且能够提高换热器的整体传热Nu。不同参数的挡板之间,挡板1的作用最为明显,可以使得Nu提高10%—12%。

    2012年08期 v.40;No.282 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 721K]
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  • 并流多通道管壳式换热器壳程传热性能

    曾文良;张正国;

    对并流多通道进出口(MPC)轴流管壳式换热器壳程传热性能进行数值模拟,分别研究了管排数N,Re,不同开孔率的挡板对壳程进口段的局部传热系数分布、局部平均Nu的分布、换热器的平均Nu等特性的影响。结果表明:在无挡板条件下,随着N的减小,壳程传热系数分布不均现象得到有效的遏制,N=7时基本上无传热死区。挡板的存在,不但使得进口段的局部传热系数分布更加均匀,而且能够提高换热器的整体传热Nu。不同参数的挡板之间,挡板1的作用最为明显,可以使得Nu提高10%—12%。

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  • 熔融悬浮结晶法提纯湿法磷酸

    陈爱梅;朱家文;武斌;陈葵;纪利俊;吴艳阳;

    使用熔融悬浮结晶法分离提纯湿法磷酸,研究了全回流稳态操作条件下重力洗涤塔内磷酸的纯化过程,考察了原料质量分数、洗涤塔中搅拌转速等操作条件对塔中产品纯度、杂质质量分数沿塔高分布的影响,并用发汗提纯模型进行了拟合。研究结果表明:采用的悬浮结晶装置对湿法磷酸有良好的分离提纯效果;结晶器进料质量分数、洗涤塔搅拌速率对熔融液中杂质质量分数沿塔高的分布有很大影响,进料质量分数增加,则产品纯度增加,适度的搅拌有助于保证洗涤塔的纯化效率,而过高的搅拌速率对分离提纯效果影响不大。在结晶器H3PO4进料质量分数为84%—86%、洗涤塔搅拌速率为10—20 r/min范围内,产品磷酸纯度可达到食品添加剂的标准,发汗提纯模型能很好地描述稳态操作时塔内的杂质质量分数分布规律,在半对数坐标中,杂质质量分数沿塔高呈线性分布。

    2012年08期 v.40;No.282 52-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 365K]
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  • 熔融悬浮结晶法提纯湿法磷酸

    陈爱梅;朱家文;武斌;陈葵;纪利俊;吴艳阳;

    使用熔融悬浮结晶法分离提纯湿法磷酸,研究了全回流稳态操作条件下重力洗涤塔内磷酸的纯化过程,考察了原料质量分数、洗涤塔中搅拌转速等操作条件对塔中产品纯度、杂质质量分数沿塔高分布的影响,并用发汗提纯模型进行了拟合。研究结果表明:采用的悬浮结晶装置对湿法磷酸有良好的分离提纯效果;结晶器进料质量分数、洗涤塔搅拌速率对熔融液中杂质质量分数沿塔高的分布有很大影响,进料质量分数增加,则产品纯度增加,适度的搅拌有助于保证洗涤塔的纯化效率,而过高的搅拌速率对分离提纯效果影响不大。在结晶器H3PO4进料质量分数为84%—86%、洗涤塔搅拌速率为10—20 r/min范围内,产品磷酸纯度可达到食品添加剂的标准,发汗提纯模型能很好地描述稳态操作时塔内的杂质质量分数分布规律,在半对数坐标中,杂质质量分数沿塔高呈线性分布。

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化工热力学

  • 中真空下二组元物系的汽液平衡关联式修正

    许宪硕;白鹏;张锦威;

    针对工业上汽液平衡数据测定误差较大的现象,引入关于液相摩尔分数的三次多项式对Wilson,NRTL活度系数模型进行修正。对绝压20 Pa的中真空下乙二醇+丙三醇与1,2-丙二醇+乙二醇2个二组元物系的汽液平衡数据进行实验测定,所得数据通过Herington热力学一致性检验。借助MATLAB工具箱中的非线性最小二乘法对实验数据进行回归拟合得到新的Wilson,NRTL方程模型参数,经过实验验证,修正多项式的拟合值与实验值相对偏差均低于1%。该方法可以为同类的中高真空精馏提供计算基础及参考数据。

    2012年08期 v.40;No.282 57-60+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
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  • 中真空下二组元物系的汽液平衡关联式修正

    许宪硕;白鹏;张锦威;

    针对工业上汽液平衡数据测定误差较大的现象,引入关于液相摩尔分数的三次多项式对Wilson,NRTL活度系数模型进行修正。对绝压20 Pa的中真空下乙二醇+丙三醇与1,2-丙二醇+乙二醇2个二组元物系的汽液平衡数据进行实验测定,所得数据通过Herington热力学一致性检验。借助MATLAB工具箱中的非线性最小二乘法对实验数据进行回归拟合得到新的Wilson,NRTL方程模型参数,经过实验验证,修正多项式的拟合值与实验值相对偏差均低于1%。该方法可以为同类的中高真空精馏提供计算基础及参考数据。

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化工流体力学

  • 喷射式环流反应器内流速分布的实验研究

    谭朝尹;孙勤;杨阿三;程榕;郑燕萍;

    主要研究了喷嘴位置和喷嘴出口速度对底部是圆锥台的喷射环流反应器(JLR)的影响,从而确定最优出口速度和喷嘴位置。对JLR内部流速进行测量,绘出JLR内的速度分布图,并从速度场和内外循环比2个方面进行分析,从而确定最优参数。结果表明:在实验室范围内,当喷嘴出口速度为2.1 m/s,喷嘴位置为40 mm时较优。导流筒内速度呈抛物线分布;喷嘴出口速度增加,环隙速度对应增大,内外循环比也增加;随着喷嘴位置逐渐靠近导流筒,内外循环比先增加,再减小。

    2012年08期 v.40;No.282 61-64+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
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  • 喷射式环流反应器内流速分布的实验研究

    谭朝尹;孙勤;杨阿三;程榕;郑燕萍;

    主要研究了喷嘴位置和喷嘴出口速度对底部是圆锥台的喷射环流反应器(JLR)的影响,从而确定最优出口速度和喷嘴位置。对JLR内部流速进行测量,绘出JLR内的速度分布图,并从速度场和内外循环比2个方面进行分析,从而确定最优参数。结果表明:在实验室范围内,当喷嘴出口速度为2.1 m/s,喷嘴位置为40 mm时较优。导流筒内速度呈抛物线分布;喷嘴出口速度增加,环隙速度对应增大,内外循环比也增加;随着喷嘴位置逐渐靠近导流筒,内外循环比先增加,再减小。

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反应工程

  • 硫酸酸浸法除磷石膏中杂质氟的研究

    孔霞;罗康碧;李沪萍;韩青;苏毅;

    以H2SO4为浸取剂对磷石膏进行热浸取,考察磷石膏中杂质氟的去除情况,为磷石膏综合利用提供基础数据。研究在均匀设计实验的基础上,进一步考察了温度、时间、硫酸质量分数、含固量(质量浓度)、粒度5个因素对杂质氟去除率的影响规律。结果表明:温度、时间、硫酸是影响氟去除率的主要因素,而含固量、粒度对结果影响较小。较理想的除氟条件为浸取温度88℃,浸取时间45 min,H2SO4质量分数30%,含固量0.43 g/mL,在优化实验条件下杂质氟的去除率可以达到84.50%,处理后的磷石膏含氟仅为0.036%。采用硫酸酸浸处理磷石膏,杂质氟去除效果好,且提高了净化磷石膏的白度。

    2012年08期 v.40;No.282 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 295K]
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  • 硫酸酸浸法除磷石膏中杂质氟的研究

    孔霞;罗康碧;李沪萍;韩青;苏毅;

    以H2SO4为浸取剂对磷石膏进行热浸取,考察磷石膏中杂质氟的去除情况,为磷石膏综合利用提供基础数据。研究在均匀设计实验的基础上,进一步考察了温度、时间、硫酸质量分数、含固量(质量浓度)、粒度5个因素对杂质氟去除率的影响规律。结果表明:温度、时间、硫酸是影响氟去除率的主要因素,而含固量、粒度对结果影响较小。较理想的除氟条件为浸取温度88℃,浸取时间45 min,H2SO4质量分数30%,含固量0.43 g/mL,在优化实验条件下杂质氟的去除率可以达到84.50%,处理后的磷石膏含氟仅为0.036%。采用硫酸酸浸处理磷石膏,杂质氟去除效果好,且提高了净化磷石膏的白度。

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过程模拟

  • 有机硅单体分离流程的模拟与优化

    段继海;王文建;范军领;王伟文;

    有机硅单体是一种多组分混合物,其组分沸点相近,产品纯度要求高,因此其分离纯化相当困难。目前工业上主要有5种有机硅单体分离系统的工艺流程,文中采用流程模拟软件对5种工艺流程进行严格模拟计算,将模拟结果带入相关的费用计算模型,计算不同工艺流程的设备费用与操作费用,并计算比较各工艺流程的年度总费用(TAC)。中切流程在5种工艺流程中的年度总费用最低。以中切流程为初始序列,利用调优法进行调优并找出4组相邻分离序列。采用流程模拟软件对4组分离序列进行精确模拟计算,计算并比较4组序列的年度总费用。结果表明:调优序列3的年度总费用最低,较初始中切流程总费用降低了1.74%,因此选定调优序列3为分离有机硅单体的最优序列。

    2012年08期 v.40;No.282 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 388K]
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  • 有机硅单体分离流程的模拟与优化

    段继海;王文建;范军领;王伟文;

    有机硅单体是一种多组分混合物,其组分沸点相近,产品纯度要求高,因此其分离纯化相当困难。目前工业上主要有5种有机硅单体分离系统的工艺流程,文中采用流程模拟软件对5种工艺流程进行严格模拟计算,将模拟结果带入相关的费用计算模型,计算不同工艺流程的设备费用与操作费用,并计算比较各工艺流程的年度总费用(TAC)。中切流程在5种工艺流程中的年度总费用最低。以中切流程为初始序列,利用调优法进行调优并找出4组相邻分离序列。采用流程模拟软件对4组分离序列进行精确模拟计算,计算并比较4组序列的年度总费用。结果表明:调优序列3的年度总费用最低,较初始中切流程总费用降低了1.74%,因此选定调优序列3为分离有机硅单体的最优序列。

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化工系统工程

  • 机械蒸汽再压缩硫酸铵废水处理系统的分析

    梁林;韩东;彭涛;

    为全面反应机械蒸汽再压缩硫酸铵废水处理系统的用能情况,提高系统的效率,采用以热力学第二定律为基础的分析方法,对系统进行了分析。将硫酸铵废水视为实际溶液,建立了实际物流的分析模型,运用工厂实测数据对系统进行了分析计算,研究了参量:压缩比、蒸发温度和一效排出浓度对系统效率的影响并根据测算结果提出了改进建议。分析结果表明,该系统总的效率约为12.04%;各设备分析表明,换热器及压缩机是主要的损失部位,二者的损失约占总数的79.5%;参量分析表明,系统的效率随着压缩比的增大而减小,随着蒸发温度的升高而增大,在其他条件允许的情况下,应尽量采用压缩比小的压缩机和维持高的蒸发温度;在文中条件下,当一效排出质量分数为32%时系统的效率最大,应尽可能地维持在该质量分数下排料;消除进入加热器蒸汽的过热可以提高系统的效率。

    2012年08期 v.40;No.282 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
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  • 机械蒸汽再压缩硫酸铵废水处理系统的分析

    梁林;韩东;彭涛;

    为全面反应机械蒸汽再压缩硫酸铵废水处理系统的用能情况,提高系统的效率,采用以热力学第二定律为基础的分析方法,对系统进行了分析。将硫酸铵废水视为实际溶液,建立了实际物流的分析模型,运用工厂实测数据对系统进行了分析计算,研究了参量:压缩比、蒸发温度和一效排出浓度对系统效率的影响并根据测算结果提出了改进建议。分析结果表明,该系统总的效率约为12.04%;各设备分析表明,换热器及压缩机是主要的损失部位,二者的损失约占总数的79.5%;参量分析表明,系统的效率随着压缩比的增大而减小,随着蒸发温度的升高而增大,在其他条件允许的情况下,应尽量采用压缩比小的压缩机和维持高的蒸发温度;在文中条件下,当一效排出质量分数为32%时系统的效率最大,应尽可能地维持在该质量分数下排料;消除进入加热器蒸汽的过热可以提高系统的效率。

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