优级松节油过热水蒸汽蒸馏操作的分析与计算

分析优级松节油过热水蒸汽蒸馏操作，并根据优油提馏塔的物料衡算、热量衡算和气液平衡基本关系推导出优油提馏段的操作线方程，用逐板计算法计算出提馏塔的理论塔板数。     

新型填料塔在环氧乙烷生产中的应用

在环氧乙烷生产中,以板波纹填料与丝网波纹填料相结合的新型填料塔更新原有的浮阀塔取得了显著经济效果。改造前后的塔径、塔高基本相同,改造后环氧乙烷产量由原来日产5吨提高到8吨以上,可提高60%。产品纯度由原来的97%左右提高到99.8%以上。原材料消耗也大为降低。以年增产500吨环氧乙烷计算,全年可增加产值437.5万元,比82年增长20%,每年可为国家多创税利140多万元,增长25.5%。     

精馏塔汽—液负荷焓关联计算

精馏塔汽液负荷的估算多数沿用McCabe-Thiele法,即恒摩尔流假定本文对精溜塔的汽-液负荷,在恒摩尔流基础上,联立物料衡算与焓衡算,导出了常规精馏塔汽-液负荷的焓关联计算式。 通过苯-甲苯与甲醇-水的二个实例计算结果看,常规塔精馏段汽-液负荷由塔顶至加料板以上是略有降低的,而提馏段汽-液负荷由加料板至塔底基本保持常量。     

F—1型浮阀塔板雾沫夹带的研究

本文在1.5×0.328m矩形塔冷模上研究了F-1型浮阀塔板在不同汽液接触状态下的雾沫夹带规律,得到了喷溅、混合泡沫及泡沫三种状态下的雾带预测关联式及相应的清液层高度关联式和状态转变判别式。文中分析了不同状态下雾带形成的机理和主要因素。     

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。     

燃料乙醇萃取蒸馏工艺的有效能分析

采用有效能分析法对燃料乙醇萃取蒸馏工艺的四个塔进行分析。其中醪塔塔顶常压操作,水蒸汽预热进料,变为塔顶压力50kpa,塔底废醪液预热进料时的有效能效率从33.3% 增加到61%;精馏塔塔顶压力从1atm变为200kpa有效能效率从1.6%增加到64%;萃取精馏塔的萃取剂乙二醇中添加醋酸钾后,有效能效率从原来的25%增大到29%;萃取剂回收塔的有效能效率为25.9%。利用有效能分析法可以清晰的辨别出系统能耗高的位置所在,为进一步制定节能措施指明了方向。     

暗物质探测器的液氙低温精馏系统研制

针对暗物质探测器中降低介质液氙中放射性氪-85含量可获得高纯度氙的问题,通过McCabe-Thiele(M T)法及质量、能量守恒,设计并研制出一种将氪从氙中提取出且可获得高纯度氙气的高效低温精馏系统.该精馏系统中的主要结构精馏塔采用填料塔形式,填料为高效新型规整填料PACK-13C,塔高4 m,直径80 mm,其中精馏段1.9 m,提馏段2.1 m.该精馏系统可以在回收率为99%的情况下,以5 kg/h（15SLPM）的速率将氙中氪的含量从10-9降低到10-12,这对要求高精度、高灵敏度、低本底的大型暗物质探测器的研制至关重要.     

浮阀塔板传质效率、雾沫夹带及两相接触状态的关联(一)——塔板两相流接触状态的观察及其相转变的关联

本文对锥心浮阀塔板上的两相接触状态进行实验观察,得出了这种塔板上喷溅、泡沫及混合泡沫的转变规律,它们与塔权入口端的清液层高度以及塔板上的雾沫夹带率有良好的对应关系。在一定气速下,随着塔板上液流强度的增加,雾沫夹带率在喷溅状态下是增加的,过渡到混合泡沫状态时转为下降,到达完全泡沫状态时又上升。 对浮阀塔板上由喷溅到泡沫状态的转变机理及两相流的基本作用力分析后,得出了转变点的准数关联式: 喷溅/混合泡沫;转变规律为: Fr~*=0.07+0.051We~* 混合泡沫/泡沫:转变规律为: Fr~*=0.1252Fl~*-0.17H_W/d_0-0.0217     

微分模型用于醋酸甲酯催化精馏水解中试过程的模拟计算

用微分模型对醋酸甲酯催化精馏水解中试过程进行了模拟计算, 反应精馏段催化剂包的气相、液相、液- 固相传质系数和动态持液量用自行测定的经验关联式计算, 提馏段的填料层传质系数用onta 的关联式, 反应速率用自行测定的反应动力学方程式和催化剂包的效率因子进行计算. 模拟计算结果与实验数据吻合良好.     

筛板塔中乙醇-水精馏板效率的研究

利用筛板塔对乙醇-水系统进行精馏实验。在室温冷进料、回流比为6:1,进料乙醇体积分数为35%～60%的条件下,改变进料板N位置(N=8,12,14),采集塔顶、塔底和进料的酒度计和温度计读数;对数据进行换算与处理,计算出精馏段操作线和进料方程,绘出进料线和精馏段操作线,绘出提馏段操作线和平衡线,利用计算和拟合方法绘出有效平衡线,在平衡线与操作线之间绘出理论板数,在有效平衡线与操作线之间绘出实际板数;计算并分析全塔和分段塔板效率。结果表明:第8块板进料时,精馏段板效率最高;第12块板进料时,全塔效率最高。有效平衡线的引入,使板效率分析清晰,为实际应用提供了实验数据和理论分析方法。     

膜结构填料的材料特性对甲醇/异丙醇精馏分离的影响

以聚偏氟乙烯（PVDF）、聚丙烯（PP）、聚砜（PS）和聚四氟乙烯（PTFE）4种材料作为中空纤维膜结构填料对甲醇与异丙醇混合体系进行精馏分离研究。从塔顶馏出液浓度、等板高度和传质系数三方面比较了4种膜结构填料的优劣,并从膜的材料特性和微观结构角度对结果进一步分析,得出聚偏氟乙烯膜结构填料比较适合于精馏分离甲醇与异丙醇体系的结论。     

金矿解析电解系统改造实践

概述辽宁某金矿始建于1996年9月,最初设计规模1200吨/日,工艺流程为三段一闭路碎矿、两段两闭路磨矿、全泥氰化炭浆提金、尾矿压滤干堆工艺,载金炭经解析电解得到金泥,金泥经湿法熔炼得到金锭。1998年原有Φ1650圆锥破碎机改造为HP300,将处理量提高到1500t/d,1999年将原有的MQY2740球磨机改为MQY3260型,使处理量达到2000t/d。原有解析电解系统为北京金炜机械铸造厂生产的IPSE整体压力解吸电积装备系统,主要设备为Φ700×4800mm解析柱2台、4KW解析泵2台、3KW平衡泵2台、11KW射流器泵1台、50Kg容量电解槽1台,详见图1。     

导向梯形喷射填料式塔板的流体力学与传质性能研究

结合导向孔、填料和立体塔板的优点,设计了一种导向梯形喷射填料式塔板（FTS-PT）,在直径为500 mm的有机玻璃塔内采用空气-水-氧气物系进行冷模实验,分别测定了4种梯形角度实验塔板的流体力学性能（包括干、湿板压降,清液层高度,漏液,雾沫夹带）和传质效率。根据实验数据拟合得到FTS-PT塔板的干、湿板压降关联式。与新型垂直筛板和F1浮阀塔板相比,FTS-PT塔板压降较低。综合比较4种角度的导向梯形喷射填料式塔板的流体力学性能和传质效率,结果表明当梯形帽罩倾斜角度为8°时,塔板综合性能最好。     

新型大通量规整填料的流体力学和传质性能研究

设计开发了A、B、C 3种比表面积为125 m2/m3的新型大通量规整填料。以空气-水为介质对填料进行冷模实验,研究其流体力学和传质性能,并在相同实验条件下与传统大通量填料Mellapak125X进行对比。实验结果表明,3种新型填料的塔压降均低于Mellapak125X,A、B两种填料的传质效率高于Mellapak125X;在喷淋密度L=33.72 m3/(m2·h)时,A、B、C 3种大通量填料的湿塔压降平均比Mellapak125X分别下降了26.7%、34.2%、40.3%,液泛气速平均分别比Mellapak125X大7.5%、11.3%、15.1%,A型填料等板高度平均比Mellapak125X低20%,B型填料的等板高度与Mellapak125X相似,C型填料的等板高度高于Mellapak125X。上述结果表明新型填料在增大通量的同时还保持了较高的分离效率。     

SY型丝网波纹填料的流体力学及传质性能研究

研究开发了一种新型SY丝网波纹填料。常温常压下,以空气-水-氧气为介质,在塔径500mm的有机玻璃塔内,对4种不同比表面积的SY型填料进行冷模实验,研究其流体力学和传质性能,并在相同实验条件下与丝网波纹填料CY700进行对比。实验结果表明,SY型填料的塔压降低于CY型填料,液泛气速和传质效率均优于CY型填料。当L=2249m3/(m2·h)时,SY700填料的湿塔压降比CY700降低了32%;L=1687m3/(m2·h)时,等板高度平均降低了12%;实验范围内,液泛气速平均增大了22%。上述结果表明SY型填料优化的波纹几何结构,改善了气液相通道,强化了气液两相接触传质,并增大了填料通量,具有较宽的操作范围和较好的分离效率。     

醋酸甲酯催化精馏水解新工艺的工业试验及计算机模拟

在醋酸甲酯催化精馏水解新工艺取得中试成功基础上进行工业试验研究.催化精馏塔塔径1000mm、塔高22000mm;催化精馏段填充阳离子交换树脂催化剂捆扎包,提馏段填充波纹丝网填料.试验研究了进料水酯比、回流进料比和空速对酯分解率和水解液中酸水比的影响.新工艺使醋酸甲酯的水解率由固定床老工艺的23%-25%提高到57%-64%.应用模拟计算软件对试验过程进行了计算机模拟.     

基于[EMIM][Ac]离子液体萃取剂的正丙醇与乙酸甲酯酯交换反应精馏设计

基于年度总成本最小化的分析方法,计算优化了正丙醇与乙酸甲酯酯交换反应生成乙酸正丙酯的反应精馏过程。提出一种离子液体（1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐）作为萃取剂用于乙酸甲酯与甲醇产物分离的新工艺,以代替无萃取剂的常规精馏塔。考察了反应精馏塔的提馏段、精馏段,反应段的塔板数、回流比以及萃取塔进料位置和萃取剂量对新工艺能耗和费用的影响。与传统工艺比较结果表明,新工艺节省再沸器的能耗和操作费用约30%。     

鼓泡塔内气含率分布与流场的CFD模拟

采用CFD商业软件对单层分布器、双层分布器和带导流筒3种结构鼓泡塔内气液分散性能进行数值模拟。研究结果表明,随着通气量的增加,鼓泡塔内气含率增高,但其分布的均匀性变差。鼓泡塔内存在过渡流域和充分发展流域,在过渡流域,塔内水平截面平均气含率随轴向高度而增加,在充分发展流域,塔内水平截面平均气含率不随轴向高度变化,2种流域的分界线位置和鼓泡塔的结构有关,而几乎不受通气量大小的影响。在相同通气量下,双层分布器和带导流筒鼓泡塔内平均气含率比单层分布器鼓泡塔低,但双层分布器相对单层分布器鼓泡塔可改善在耗氧反应体系中氧气分布的均匀性,采用带导流筒鼓泡塔可改善液体在塔内循环,使气-液反应在塔内更加均匀。     

θ环填料塔中灰颗粒对K_2CO_3溶液吸收CO_2性能的影响

为了解燃煤烟气中灰颗粒对化学吸收法脱除CO2性能的影响,选用典型的K2CO3溶液作为吸收剂,利用乱堆θ环小型填料塔,采用液相加入灰的方式,进行了实验研究.考察了吸收液温度、填料塔高度、液气比、灰颗粒浓度等工艺条件对灰作用的影响规律.结果表明,灰的存在使脱除CO2的效率降低,灰对脱除效率降低的影响与其化学成分关系不大,但与操作参数有关;随着吸收液温度或填料高度的增加,灰对CO2脱除效率的影响减弱;随着液气比的增加,灰对CO2脱除效率的影响有上升的趋势;随着灰颗粒浓度的增大,灰对CO2脱除效率的影响逐渐增大,最后趋于稳定.分析表明,对灰的影响主要是通过改变吸收液初始分布而实现的.     

硼同位素分离过程络合剂脱水模拟

针对在硼同位素的分离过程中,由于三氟化硼的特殊性质,必须对整个系统的水质量浓度进行控制,而系统中的微量水主要由络合剂引入的问题,根据汽提原理,对络合剂中的微量水份脱除建立数学模型,并利用Matlab软件对此模型进行求解.考察温度、汽提量、操作压力及理论板数对脱水效果的影响.结果表明:温度较低时,温度的增加对脱水效果影响明显,当温度增加到一定程度后,脱水效果变化不大;随着汽提量和塔板数的增加,塔底苯甲醚中水的质量浓度减小;而随着压力的降低,塔底苯甲醚中水的质量浓度减小.确定苯甲醚脱水的最佳工作条件:常温、常压或者减压,氮气和苯甲醚的物质的量比为6∶1,至少15块理论板.