定标粒子理论在加盐萃取精馏中的应用

阐明萃取精馏溶剂加盐如何提高相对挥发度。根据定标粒子理论基本方程的建立过程 ,导出了萃取精馏分离过程盐效应常数与加盐前后无限稀释相对挥发度之间的关系。对分离非极性体系根据定标粒子理论的求解方法计算出盐效应常数 ks,进而求得加盐后无限稀释相对挥发度 ,并与实验值对比吻合良好。对分离极性体系定性比较被分离组分 ks的大小。所得结论与实际情况吻合 ,将有助于加盐萃取精馏的理论研究     

C4烃在甲乙酮溶剂体系中的相对挥发度

用静态法测定不同温度下正丁烷，丁烯－1，顺丁烯－2与甲乙酮溶剂体系的压力－组成数据，并与纯C4烃的饱和蒸汽压曲线比较，可以看出，甲乙酮溶剂改变了正丁烷与丁烯之间的相对挥发度，确定了萃取精馏分离丁烯与丁烷的关键组分为正丁烷与丁烯－1，其相对挥发度为1．1－1．2。     

邻、对氯苯甲酸离解萃取结晶分离工艺的研究

难分离的混合邻、对氯甲苯经氧化可制得混合邻、对氯苯甲酸.根据两种酸在水中溶解度和离解常数的差异,采用碱性和酸性萃取剂可进行两种酸的离解萃取结晶分离.本研究考察了萃取剂浓度、用量、反应温度、分散用水量等因素对邻、对氯苯甲酸分离过程的影响,得到了最佳工艺条件.分离对氯苯甲酸的最佳工艺条件为:碱性萃取剂浓度为0.2mol/L,OH-与邻氯苯甲酸物质的量的比为1.05∶1,反应温度为55℃,每6 g原料的分散用水量为100 g;提纯邻氯苯甲酸的最佳工艺条件为:H 与对氯苯甲酸物质的量的比为1.10∶1,反应温度55℃.在此条件下,经过单级萃取结晶可以分别得到纯度为99%的邻氯苯甲酸和对氯苯甲酸.     

杂环胺双齿配体萃取稀土元素Ⅵ—稀释剂对萃取体系的影响

研究了３种杂环胺双齿配体联吡啶（Ｂｉｐｙ）、邻菲绕啉（Ｐｈｅｎ）、４、７－二苯邻菲绕啉（Ｄｐｐ），分别以ＣＣｌ４、ＣＨＣｌ３、ＣＨ２Ｃｌ２为稀释剂，苦味酸根（Ｐｉｃ－）为伴随阴离子对稀土元素的萃取行为．结果表明：稀释剂的介电常数大小不同，不仅生成组份不同的萃合物，而且对１４种稀土元素的萃取序和相对分离度也有较大影响，介电常数大的稀释剂有利于稀土的整体萃取，介电常数小的稀释剂有利于稀土间的分离     

填料塔等板高度公式修正

用实际生产中蒸馏吸收填料塔数据，通过对相对挥发度进行关联，修正慕赫法等板高度经验计算公式，使之在相对挥发度范围较宽的情况下能较好的适用于设计计算填料塔度高度。     

用排斥萃取分离正丁醇-丙酮-水体系

针对工业上传统的蒸馏法分离正丁醇-丙酮-水体系能耗过大的问题，采用排斥萃取分离方法研究了含盐类的复合萃取剂对该体系的分离效果．结果表明，NaAc、MgCl2、Na2CO3，等盐类在常温下能明显改变正丁醇-丙酮-水体系的互溶度；由水和盐类等组成的复合萃取剂能大幅度地增大组分在两相的分配系数和选择性系数，可达到分离提浓各组分的目的．同时还进一步研究了萃取工艺参数对分离效果的影响．通过热量衡算得出，应用本分离方法比传统方法可以节能30．4％．     

环己酮-水分离新方法的研究

针对工业上传统的蒸馏法分离环己酮－水体系能耗过大的问题,研究了含盐类的复合萃取剂对该体系的萃取分离效果。结果表明,ＬｉＣｌ、ＭｇＣｌ２能明显改变环己酮与水之间的互溶度,大幅度提高复合萃取剂对组分的萃取分配系数和选择性系数,达到分离提纯环己酮的目的。进一步研究了萃取工艺参数对分离效果的影响。经初步热量衡算表明：应用本法分离环己酮－水比传统的蒸馏法节省能耗约２５％。     

浅论蒸馏分离的前提条件

本文分析了蒸馏分离的前提条件，着重讨论了混合态时组分的挥发性与纯组分挥发能力的区别，指出蒸馏操作能够进行的前提条件及正确判别蒸馏分离难易程度的方法。     

相对挥发度平均值的近似计算

以Fenske公式求取全回流条件下的最少理论级数时,需要分离组分间的相对挥发度。当相对挥发度非恒定时,需计算平均相对挥发度。在相对挥发度变化不大时一般取塔顶和塔底几何均值,而当相对挥发度变化较大时,需加入第三点的相对挥发度值,合理选取第三点的位置可有效提高计算精度。本文根据相平衡关系的变化趋势,提出了第三点位置的确定方法。该方法理论明确,计算简单,优于简单地取塔中部或进料点。     

对乙酰氨基苯乙酸乙酯同分异构体的分子蒸馏分离

为满足对乙酰氨基苯乙酸乙酯后续结晶分离工艺的需要，将分子蒸馏技术首次应用于同分异构体的预分离．考察了预热温度、蒸馏温度、操作压力和操作级数等工艺参数对两组分相对含量和分离效率的影响，研究表明，对乙酰氨基苯乙酸乙酯预分离的适宜条件为：预热温度50℃，蒸馏温度90℃，操作压力2.0Pa进料速率80～100mL／h，经4级分子蒸馏操作即可将同分异构体中两组分的质量比由0．948降低到0．405，分离效率为0.392.     

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。     

真空蒸馏加剂除铅制备高纯铋

从理论上分析了用真空蒸馏分离精铋中各杂质和通过加硫、加氯除铅的可行性.在真空炉内进行了精铋加剂除铅的实验研究,考察了加剂量、蒸馏温度、残压和蒸馏时间等4个因素对除铅的影响,得到了最佳工艺条件：加硫除铅,蒸馏温度控制在1 073 K,每克精铋加硫0.02 g,可将含铅3.0×10-⁵的精铋中的铅降到2.1×10^-7,脱铅率约为99.3%;氯化除铅,蒸馏温度控制在1 023 K,每克精铋加氯化铜0.06 g,可将含铅3.0×10^-5的精铋中的铅的含量降到2.4×10^-7,脱铅率约为99.2%.精铋中的其他杂质也可在一定条件下通过真空蒸馏有效除去,均达到“99.999%”高纯铋的要求.     

从Pb-Pt-Pd合金中真空蒸馏分离Pb

采用真空蒸馏方法分离Pb-Pt-Pd合金,考察温度、蒸馏时间、真空度对真空蒸馏分离效果的影响。研究结果表明:含Pt和Pd分别为5%的Pb-Pt-Pd合金在1 250 K和30 Pa条件下进行1次蒸馏,当蒸馏时间延长至2 h后Pb脱除率接近于92.6%,1次蒸余物中的Pt和Pd含量保持在60%左右。将1次蒸余物在1 523 K和30 Pa条件下进行2次及3次蒸馏,所得2次及3次蒸余物中Pt和Pd质量分数分别为67.23%和68.98%。     

特殊精馏分离甲乙酮-水共沸物系的工艺模拟与优化

由于共沸物的存在,甲乙酮-水混合物的分离在工业生产上一直是一个具有挑战性的问题。采用萃取精馏和变压精馏对分离工艺进行流程模拟与优化,得到摩尔分数为99.9%的甲乙酮产品,以年度总费用(TAC)最小为目标函数,采用序贯迭代法对其进行优化,得到最小TAC为6.569×10⁵美元。通过分析比较3种常用萃取剂无限稀释相对挥发度的大小,筛选出乙二醇作为萃取剂,得到最佳萃取剂用量、理论板数及进料位置;针对常规变压精馏工艺提出热集成方案,与采用方案前相比,年度总费用降低了27.1%。最后,对萃取精馏、变压精馏和热集成变压精馏3种分离工艺年度总费用进行对比,萃取精馏工艺比热集成变压精馏工艺年度总费用降低了21.5%。结果表明,在经济性方面,萃取精馏相比于热集成变压精馏更适合甲乙酮-水共沸物系的分离。     

三苯甲醇制备实验的改进

以无水乙醚为溶剂,用苯甲酰氯与新制的苯基格氏试剂为原料,在加热搅拌下回流反应1h,然后依次经过饱和氯化铵分解加成产物、蒸馏、水蒸气蒸馏、抽滤、重结晶等步骤合成了三苯甲醇,产率为69.5%。与苯甲酸乙酯法合成三苯甲醇相比较,苯甲酰氯法反应活性高,产品收率较高。     

分子蒸馏技术

分子蒸馏是一种新型的分离技术,与传统的分离技术相比：操作温度远低于液体沸点,蒸馏压力在极高真空度下,受热时间短,系统基本绝氧,能最大限度地保证物系中的有效成分。本文分析了分子蒸馏技术的原理,介绍了目前分子蒸馏技术的特点,以及分子蒸馏技术在化工、医药、轻工等行业的应用情况和发展趋势。     

精馏分离序列综合邻域结构的研究

为了有效解决精馏分离序列优化综合问题,研究邻域(超级)结构是成功实现寻优算法的前提。由于精馏分离序列与二叉树之间具有同构性,在数据结构上精馏分离序列可以抽象为二叉树,进而采用图论方法对其进行研究。本文运用组合数学理论深入研究了精馏分离序列综合问题．简明分析了有序剖分问题的计算复杂性;通过二叉树相邻切分点变换机制,实现了对精馏分离序列的随机搜索;提炼出后序遍历相邻变换的等价规则,从而构造出高效演化邻域结构。     

杂多酸（盐）在苯酚羟化反应中的催化活性

研究了２０余种杂多酸（盐）在苯酚羟化反应中的催化活性，在考查的催化剂中，Ｈ６Ｐ２Ｗ１８Ｏ６２和Ｋ５（ＰＷ１１Ｏ３９Ｍｎ（Ｈ２Ｏ））催化效果最好，二元酚总收率分别达３１％和２８．４％，对苯二酚的选择性分别达７７．４％和９０．５％，具有明显的应用前景。     

Applications of membrane distillation technology in energy transformation process-basis and prospect

Membrane distillation technology is a new type of efficient separation technology that combines traditional distillation technology and membrane separation technology. In the study, applications of membrane distillation technology in thermal engineering and refrigerating engineering with typical energy transformation process were presented. Desorption and regeneration process of saline solution by vacuum membrane distillation was proposed on the basis of the concentration and separation properties of membrane distillation. Membrane distillation technology could be used in lithium bromide absorption refrigeration system, energy storage system, and the regeneration process of liquid desiccant solution in temperature-humidity independent control air-conditioning system. The aim of the applications was to use the low-grade energy such as waste heat, solar energy and geothermal energy adequately and to improve the available temperature difference of heat source. According to latent heat transfer and thermal conduction across the membrane in direct contact membrane distillation process, a novel membrane heat exchanger with both heat transfer and mass transfer processes was proposed. The heat exchanger could be used as the solution heat exchanger of lithium bromide absorption refrigeration system and as the special heat exchanger that recovered heat and pure water simultaneously. Some feasible process flows about the applications of membrane distillation technology to energy transformation process were listed and analyzed. Finally, future research emphases were indicated.     

应用无性繁殖单亲遗传算法实现精馏分离序列优化综合

由于精馏分离序列与二叉树之间具有同构性,在数据结构上精馏分离序列可以抽象为二叉树,直接采用二叉树结构编码方案可以同时表达个体的基因型和表现型．借鉴生物界单亲父本可以经过无性繁殖得到子代的现象,对进化和遗传等重组算子进行设计．应用图论方法建立有效的二叉树结构演化重组机制,从而形成无性繁殖单亲交叉和变异算子．实例表明无性繁殖单亲遗传算法能够成功解算大规模精馏分离序列优化综合问题．