基于过程模拟的气体分馏装置HAZOP分析

气体分馏装置属于火灾、爆炸高危场所,目前常采用危险与可操作性(HAZOP)分析这种系统化、结构化危险辨识和评价方法,来识别现有和潜在的危险。而HAZOP分析本质上是一种定性方法,缺乏偏差定量化分析的依据。为了克服这个固有缺点,在传统HAZOP方法基础上,建立了基于工艺过程模拟的HAZOP方法。采用Unisim软件分别模拟了一个和多个工艺参数波动对装置特性的影响,获取实际装置操作极限状态,得到安全分析数据,实现HAZOP分析的定量化。以气体分馏装置脱丙烷塔为例,进行塔顶压力、进料量与进料温度变化的工艺过程模拟,完成了偏差和偏差后果量化分析。研究结果表明,应用该方法可提高HAZOP分析的准确性、有效性和可靠性,从而为装置安全生产管理提供依据。     

反应分离过程模拟：I.反应精馏过程

引入变换变量的概念，将发生平衡反应的反应精馏过程模型变换为普通精馏过程模型，减少了迭代变量，避免了反应量的计算，并易于采用普通精馏的计算方法。针对新模型非线性增强的特点，以松弛法得到初值，以Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法为算法主体，分别对含惰性组分和不含惰性组分的ＭＴＢＥ合成（甲基叔丁基醚）反应精馏过程进行了模拟计算。     

反应精馏过程模拟仿真软件开发

以Visual C 为编程工具，开发了一个新的反应精馏模拟软件SRD，该软件具有良好的用户界面，解决了由于反应体系在低温下出现分层现象，塔顶馏出物进入分相器，自分相器出口的有机相返回入塔中的催化精馏过程的模拟问题。     

尿素水解过程的计算模拟

通过对尿素水解反应平衡常数的求取以及NH3-CO2-H2O-CO(NH2)2体系的相平衡计算方法的建立,采用内外双层法实现了尿素水解工段的计算机模拟,为大型合成氨厂尿素水解工段的改造提供了理论分析的依据.     

非均相催化精馏过程模拟

针对既有可逆平衡反应又有非平衡反应的催化精馏过程,提出了一组适用于非理想系统的微分数学模型和新的模拟算法,即用反应速率方程计算非平衡反应的反应量,用可逆反应平衡常数作为组分浓度的约束,使迭代变量数减少;联用Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｏｓｎ迭代法和多目标打靶法对模型求解。用该算法模拟了填料塔中苯烃化催化精馏过程,模拟结果表明,该算法收敛速度快,稳定性好,与实验值吻合较好。     

加氢裂化分馏过程的模拟与分析

针对某炼油厂加氢裂化段第二分馏塔分馏所得产品航空煤油与柴油不符合要求的问题,使用流程模拟软件UniSim Design,数值模拟了加氢裂化段第二分馏塔分馏过程,通过调节工艺的主要影响因素柴油抽出量与尾油抽出量,产品达到了航空煤油的干点为300℃、柴油干点为360℃的要求,提高了航空煤油的产量。     

反应精馏过程模拟仿真软件开发

以Visual C++为编程工具,开发了一个新的反应精馏模拟软件SRD．该软件具有良好的用户界面,解决了由于反应体系在低温下出现分层现象,塔顶馏出物进入分相器,自分相器出口的有机相返回入塔中的催化精馏过程的模拟问题．     

反应分离过程模拟 Ⅰ.反应精馏过程

引入变换变量的概念,将发生平衡反应的反应精馏过程模型变换为普通精馏过程模型,减少了迭代变量,避免了反应量的计算,并易于采用普通精馏的计算方法。针对新模型非线性增强的特点,以松弛法得到初值,以Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法为算法主体,分别对含惰性组分和不含惰性组分的ＭＴＢＥ合成（甲基叔丁基醚）反应精馏过程进行了模拟计算。     

精馏过程的计算机模拟

本设计用 Ｔｕｒｂｏ Ｃ语言对精馏过程进行模拟,内容包括： ＭＥＮＵ和 ＦＵＧＤＥＳ模块．其主要功能是： ＭＥＮＵ－用Ｔｕｒｂｏ Ｃ编写的一套菜单系统,该菜单系统具有下拉式菜单的特性,中文界面,并提供帮助,可以用键盘、鼠标驱动,ＦＵＧＤＥＳ－用ＦＵＧ法计算理论塔板数、实际塔板数和回流比．     

丙酮精制工段的过程模拟研究

以丙酮精制工段为研究对象,采用DSO流程模拟平台对该工段进行模拟计算。在现有装置的基础上,分别考察了粗丙酮塔回流比、采出量、精丙酮塔回流比、塔顶采出量、侧线采出量和采出位置等参数对分离效果的影响。结果表明:对于处理量为19100 kg/h的待分离物料,粗丙酮塔回流比为2.0、塔顶采出量为7320 kg/h、精丙酮塔回流比为2.2、塔顶馏出量为16235 kg/h、侧线采出为5974.5 kg/h、采出位置在第2块板时,可以使塔釜中几乎不含丙酮,且采出丙酮纯度达到99.81%。比较工厂实际生产值和模拟值,确定了较优的操作条件,提出了将粗丙酮塔塔顶物流预热进料物流的节能措施,可节省水蒸气(0.4 MPa)3.99 t/h、冷却水130.3 t/h。     

丙烯醛脱水萃取精馏工艺的模拟与优化

以二甲基亚砜（DMSO）作为萃取剂,选用UNIQUAC热力学模型对丙烯醛精馏脱水工艺进行模拟研究与优化。利用Aspen plusV9.0流程模拟软件进行模拟计算,基于全年总费用（TAC）最低原则,采用迭代优化法分别对萃取精馏塔（T-101）、溶剂回收塔（T-102）的理论板数（N_T）、进料位置（N_F）、回流比（R）等参数进行了优化,最终模拟结果为：萃取精馏塔总理论塔板数30,进料位置第25块理论板,回流比0.249,萃取剂进料位置第4块理论板,溶剂比0.183;溶剂回收塔的理论塔板数22,回流比0.232,进料位置第11块理论板;通过优化得到TAC最低为340万元/a。本文的模拟结果可以为丙烯醛脱水工艺的设计提供理论参考。     

耦合变压精馏分离甲醇-丙酸甲酯共沸体系的工艺模拟和优化

在丙酸甲酯和正丙醇酯交换法生产丙酸丙酯的过程中,反应精馏塔的塔顶会产生大量的丙酸甲酯和甲醇共沸物,可通过分离的手段使其中的丙酸甲酯循环使用。提出耦合变压精馏工艺,选用非随机（局部）双液体模型方程（NRTL）热力学模型,利用Aspen Plus V10.0对工艺流程进行模拟研究。以塔釜产品纯度为约束变量,高压塔塔釜能耗最低为优化目标,分别对理论板数、进料位置、回流比等参数进行优化,优化后的两塔最优工艺参数如下：常压塔理论板数31,回流比2.5,进料位置第9块塔板,循环物料进料位置第14块塔板;高压塔操作压力500 kPa,理论板数21,进料位置第13块塔板,回流比3.3。分离效果可达到甲醇质量分数99.95%,丙酸甲酯质量分数99.94%。与传统变压精馏相比,本文的耦合变压精馏可节省能耗48.8%。     

生物油常减压蒸馏流程模拟及实验研究

生物质经快速热解制备的生物油是一种清洁的可再生能源产品.为此,利用气相色谱质谱联用仪分析了生物油的组分性质,采用填料式精馏塔对生物油进行实沸点(true boiling point,TBP)蒸馏实验,实验分别在常压环境(0.1,MPa)及减压环境(0.01,MPa)下进行,得到了生物油的3个宽馏分.结果表明:在常压环境下,汽油馏分的收率为19.2%,柴油馏分的收率为26.4%;在减压环境下,汽油馏分收率为30.5%,柴油馏分收率为23.3%.在实验的基础上,本文利用Aspen Plus软件建立了生物油实沸点蒸馏的模拟流程,并计算得到了生物油的恩氏蒸馏曲线.     

运用铁氧体沉淀法处理含锰废水

对铁氧体与锰共沉淀进行了中和法和氧化法两种方法的试验研究,并探讨了主要技术参数。结果表明,模拟废水中Mn2 含量在110 mg/L~310 mg/L时,常温下,Fe3 /Fe2 (质量比)=2,投料比Fe2 /Mn2 (质量比)=4,pH=10的条件下(氧化法中曝气时间t=6 m in),Mn2 的去除率可达99%以上,出水水质达到国家工业废水的排放标准。     

萃取精馏分离异丁醇与环己烷的模拟研究

异丁醇与环己烷是二元共沸物系,经过萃取剂的筛选,采用以苯胺为萃取剂的萃取精馏工艺分离异丁醇与环己烷,基于全年总费用（TAC）最小的原则,利用Aspen plus对工艺流程进行模拟与优化,得到优化后的工艺参数：萃取精馏塔理论板数38块,进料位置第31块板,萃取剂用量39 kmol/h,萃取剂进料位置第9块板,回流比0.517;溶剂回收塔理论板数20块,进料位置第13块板,回流比0.246。结果表明,全年总费用比变压精馏更经济,TAC降低了31.15%。本方法可为异丁醇与环己烷的工业分离提供理论依据。     

A New Self-assembly Metal CMG Discriminator by Multi-exposure LiGA Like Process and Sacrificial Layer Process

The counter-meshing gears （CMG） discriminator is a mechanically coded lock, which is used to prevent the occurrence of High Consequence Events. This paper advanced a new kind of self-assembly metal CMG discriminator based on multi-exposure LiGA like process and sacrificial layer process. The new CMG discriminator has the following characters except low cost： 1） it has only discrimination teeth sections; 2） the thickness of each gear layer exceeds one hundred micrometers; 3） it is axially driven by a separate dectronic magnetic micromotor directly; 4） its CMG is made of metal and is batch fabricated in the assembled state; 5） it is prevented from rotating in the opposite direction by pawl/ratchet wheel mechanism; 6） it has simpler structure. This device has better strength and reliability in abnormal environment compared to the existing surface micro machining （SMM） discriminator.     

基于LabVIEW的筒盖开关盖过程模拟

描述了在LabVIEW环境下用Gauge、PictureRing和ActiveXContainer三种不同元件分别模拟筒盖系统综合试验装置的筒盖开关盖过程的实现方法.     

数控加工过程三维动态仿真系统的研究

本文着重研究了数控加工过程的三维动态仿真,包括几何仿真和物理仿真。利用面向对象的编程方法建立了一个比较精确的数控加工动态仿真系统。     

Product Development Process Modeling

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＭｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｉｓｆｏｃｕｓｅｄｏｎｐｒｏｄｕｃｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ,ｔｅａｍｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ,ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ,ｔｈｅｋｅｙｃｈａｒａｃｔ...     

氧化锆溶胶对ZrO2定径水口表面改性研究

以工业无机盐zrOCl2·8H2O为前驱体,CO(NH2)2为水解促凝剂,利用溶胶-凝胶工艺成功地对ZrO2定径水口进行了表面改性.同时用差热分析、扫描电子显微镜等分析手段对氧化锆溶胶和定径水口的表面进行表征.结果表明,处理后定径水口的显气孔率明显下降,表面ZrO2结晶粗大,结构致密,其原因是定径水口在ZrO2溶胶浸渍后表面气孔被堵塞,煅烧后得到良好烧结.