精馏与化学交换法分离硼同位素的数学模型及优化

采用精馏与化学交换法，针对三氟化硼-苯甲醚分离体系，研究了硼同位素分离生产过程的特点，建立了分离过程的稳态数学模型，并利用Matlab程序进行模型求解，同时对操作参量进行优化，得到了不同分离要求的优化参量和操作条件对化学交换过程中理论塔板数的影响以及丰度的分布，该教学模型可以指导工艺设备的改进和优化，为下一步的放大和操作过程提供了理论依据．     

高丰度硼-10制备过程中的液相络合剂

高丰度硼-10主要是通过精馏与化学交换法进行制备，在交换反应过程中，液相络合剂的研究非常重要．为此以苯甲醚、硝基甲烷、丙酮、甲基异丁基酮作为络合刑进行了系统的实验研究．设计了合成络合物体系的实验反应器，并用这些络合荆分别与三氟化硼合成了4种络合物体系．对这4种络合物体系的密度、凝固点、BF3／络舍剂比率以及蒸气压等性能进行了实验研究，并拟合了蒸气压随温度变化的曲线，通过分析认为苯甲醚更适宜于应用在硼同位素的分离过程中，能减少能耗，降低成本．     

金属丝网规整填料的传质性能

为了研究金属丝网规整填料性能,在不同回流比条件下,考察了CDG1700Y和CDG2500Y型金属丝网规整填料在两种不同二元测试物系的传质性能.实验结果表明,这两种填料的压降随着液体流量的增大而增大,单位填料层高度的HETP变化趋势则相反;测试物系对传质效率有一定的影响;CDG1700Y和CDG2500Y型填料具有较高的理论板数,且CDG1700Y型填料具有较大的操作弹性.在SRP(Ⅱ)模型的基础上,获得了实验室条件下测试填料的气液传质系数的经验关联式,其预测值与实验结果吻合较好,可以为工业化设计提供指导.     

基于支持向量机的导热反问题研究

将支持向量机(Support Vector Machine,SVM)技术应用于导热反问题的求解,通过支持向量机和导热正问题的结合实现了导热反问题的求解.从理论上分析了方法的可行性,并且将本文提出方法的计算结果和现有方法的仿真结果进行了比较,比较结果显示了该方法的优越性.本文提出的算法为导热反问题的求解提出了新的途径.     

熔融结晶分离提纯对间硝基氯苯的研究

研究了对位硝基氯苯和间位硝基氯苯在不同组成下的结晶情况，考察并分析了各种操作条件如降温速率、结晶终温和发汗终温等对熔融结晶过程中不同因素的影响．结果表明：对位组成为89．31％的最佳操作分离条件是降温速率0．05—0．055℃／min，结晶时间460～500min，结晶终温58—62℃，发汗终温82—83℃；间位组成为76．03％的最佳分离条件是加入晶核温度32．5～33℃，降温速率0．015～0．016℃／min，结晶终温26．5～28℃，发汗终温34～36℃．用最小二乘法建立了与实验结果拟舍良好的数学方程，获得了有益的操作参数并进行了模拟计算．     

操作条件对硼同位素分离过程的影响

根据三氟化硼-苯甲醚化学交换反应精馏体系，对硼同位素的生产过程进行了实验研究，考察了回流比的调节方式和裂解塔、络合塔产品回收率对分离效果的影响．结果表明：通过改变液相来改变回流比时，随着回流比的增加，塔顶^10B丰度逐渐减小，塔底^10B丰度逐渐增大；通过改变气相采出来改变回流比时，随着回流比的增加，塔顶、塔底^10B丰度均增加；随着产品采出率的增加，塔顶和塔底^10B丰度均降低．