氯乙烯精馏过程模拟优化与节能降耗的研究

针对某聚氯乙烯厂精馏过程中氯乙烯产品纯度低、能耗高的问题,利用化工流程模拟软件Aspen Plus对氯乙烯精馏系统中的T-203塔进行模拟优化,选择适合氯乙烯体系的NRTL模型进行计算,确定理论板数为28块。根据灵敏度分析和正交试验得到最佳操作参数为:回流比为0.8,进料位置为第2块理论板,侧线采出位置为第18块理论板。产品中氯乙烯质量分数达到99.999%,低沸物质量分数小于1×10-6,高沸物质量分数小于5×10-6。同时对精馏系统提出两项节能降耗技术,其中循环水改造技术预计为企业带来经济效益1034.85万元/a,高效导向筛板技术可以有效提高分离效率和生产能力。     

酒精生产中淡酒回收新工艺的研究与应用

提出了发酵法酒精生产中二氧化碳所含淡酒回收工艺。通过分离机理的研究，提出了设计方法，并通过工业规模装置验主了其正确性，新工艺比旧工艺多回收淡酒３－４倍，降低总压降４０％，投资６万元，年回收酒精价值１２０万元，投资回收期为１８天，新工艺大大提高了二氧化碳产品质量，一年来运行稳定、正常。     

高温废水闪蒸节能与回收物料技术的研究与应用

对精馏塔塔釜排放的高温废水，采用欲称“大气腿”技术回收其中的能量与有机物料。即使用蒸汽喷射泵形成真空，使部分高温废水和物料闪蒸汽化，进入生产系统回收利用。该技术同时适用于各种化工过程排放的高温废水等低阶能源的回收与节能。     

水杨酸在含夹带剂的超临界CO2中的溶解度

采用流动法测定和研究了水杨酸在308K,328K下,100～250MPa范围内,在纯超临界CO₂和环己烷、丙酮及乙醇做夹带剂的超临界CO₂中的溶解度。实验数据表明三种夹带剂的加入均增大了水杨酸在SC-CO₂中的溶解度,其增大幅度依次为环己烷、乙醇和丙酮。文中论述了温度、压力对溶解度的影响,对三种夹带剂的“提携”作用机理进行了分析,并用Sovova方程对实验数据进行了回归,得到了较满意的结果.     

煤制乙二醇副产物杂醇油回收工艺的模拟研究

利用Aspen Plus流程模拟软件对煤制乙二醇副产物杂醇油回收工艺进行模拟研究,选用非随机双液体（NRTL）热力学方法对煤制乙二醇副产物杂醇油回收工艺进行了模拟计算,应用灵敏度分析工具分别对甲醇回收塔（T-101）、萃取精馏塔（T-102）、乙二醇回收塔（T-103）的理论板数、进料位置、回流比等参数进行了优化,优化后的参数为：甲醇回收塔塔板数50,回流比3.6,进料位置第20块塔板;萃取精馏塔的塔板数25,回流比2.3,进料位置第14块塔板;乙二醇回收塔的塔板数9,回流比0.24,进料位置第7块塔板。经济效益分析表明,年处理2.4万t杂醇油可为企业带来每年约894.87万元的收益,显著提高企业的市场竞争力。     

HSX型规整填料流体力学的CFD研究

通过多尺度方法,对HSX填料进行计算流体力学(CFD)模拟,得到了局部平均液膜厚度、气液有效润湿面积及全塔压降等数据。其中,通过建立二维和三维流体体积(VOF)两相流模型,分别计算了不同气液速度对液膜厚度及有效接触面积的影响。最终模拟压降结果与实验结果吻合性较高,表明CFD可以作为设计、改良填料的有效工具。     

激光动态法测定DL-酒石酸有机溶剂中的溶解度

利用一套激光动态监视、升温速率可控的溶解度测量系统装置，测定了常压下温度范围为277.15~334.15 K内 DL-酒石酸在6种纯溶剂中的溶解度数据，并用Apelblat方程、λh方程和NRTL方程对实验数据进行了关联。结果发现对于纯溶剂体系，DL-酒石酸溶解度的计算值与实验测定值吻合良好；选用的3种方程在所研究的温度和浓度范围内是适用的，可以为DL-酒石酸的结晶分离过程提供数据支持。     

导向孔-梯形浮阀复合塔板流体力学及传质性能

设计了一种新型塔板,即导向孔-梯形浮阀复合塔板(FG-VT),并在Φ500mm的有机玻璃塔内,以空气—水—氧气物系对其进行了冷模实验。在不同气速和液流强度下,测定了不同开孔率FG-VT型塔板的干板压降、湿板压降、雾沫夹带率、漏液率和塔板效率等参数,并且与开孔率相近的F1浮阀塔板进行了对比。实验结果表明:FGVT型塔板干板压降比F1型塔板平均低30%以上,湿板压降比F1型塔板平均低40%左右;雾沫夹带率与F1型塔板相当;漏液率比F1浮阀要低;塔板效率比F1浮阀要高。此外,本文根据实验数据,回归得到了FG-VT型塔板干板压降和湿板压降的关联式。     

复合喷射塔板的流体力学性能及传质性能的测定

设计了一种具有低压降、大通量及高传质效率的复合喷射塔板,以空气和富氧水为介质,在直径500 mm的圆筒型玻璃钢实验装置中对复合喷射塔板的流体力学性能及传质性能进行测定,研究了复合喷射塔板的干、湿板压降,雾沫夹带,漏液率,清液层高度等流体力学性能随底隙上方条缝高度的变化规律,并对干、湿板压降数据进行线性回归分析。结果表明该复合喷射塔板的干、湿板压降与F1浮阀塔板相比明显降低,且塔板清液层高度随底隙上方开缝高度的增加而降低,雾沫夹带率和漏液率随开缝高度的增加而增大;在底隙上方开缝能够提升立体塔板的传质效果,且传质效果比F1浮阀塔板高出5%以上。     

新型高效丙酮精馏塔的研究与应用

研究了丙酮－水的相平衡曲线与特点,在计算机上进行了丙酮精馏的模拟与优化,并进行了不同进料浓度下的精馏工艺计算,将新型高效填料与计算机计算结果用于丙酮精馏塔的设计,工业应用试车一次成功,与浮阀塔,泡罩塔,板－填复合塔等塔型相比,新塔提高生产能力６７．５％～１８０％,节能２５％～４０％,同时得到纯度达９９．９％的丙酮产品,排放残液中丙酮质量分数ｗ≤０．０５％。