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．     

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%。     

丙酸丙酯与乙酸乙酯的精馏分离过程模拟与优化

乙酸乙酯(ethyl acetate)是一种优异的高档绿色溶剂。该文模拟优化了从乙酸乙酯、丙酸丙酯混合物中精馏提纯乙酸乙酯的过程,考察了混合物的进料位置、进料温度、乙酸乙酯回收塔塔板数、回流比对乙酸乙酯回收效果的影响,得到如下结论:混合物在5th塔板进料,混合物进料温度为40℃,乙酸乙酯回收塔的塔板数为8块;乙酸乙酯回收塔的回流比为2.5时,乙酸乙酯精馏提纯效果最好。另外,模拟得到了乙酸乙酯回收塔的温度分布与浓度分布。     

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。     

萃取精馏分离甲苯-乙醇共沸体系的模拟与优化

借助ASPEN PLUS化工模拟软件,基于NRTL-RK模型,用UNIFAC基团贡献法对剩余相互作用参数估算,使用RadFrae模块进行萃取精馏模拟,并利用灵敏度分析模块对各工艺参数进行分析与优化.     

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。     

直序双塔精馏分离BTX过程的稳态模拟与动态控制研究

利用Aspen Plus模拟软件对BTX直接序列双塔精馏过程进行稳态研究,在设计规定下分别对苯塔和甲苯塔的操作参数进行确定和优化,确定了各塔的理论塔板数、最佳进料位置、回流比以及灵敏板温度.在稳态模拟设计数据的基础上,采用Aspen Dynamics考察了进料流量扰动(±10%)和进料组成扰动(±10%)的工况下,各项控制指标均可在较短响应时间内达到平衡,动态控制结构可以很好地应对工艺过程中进料流量和进料组分的扰动.     

苯—甲苯—二甲苯物系热偶精馏分离过程的模拟与优化

本设计是用Hysys模拟软件对TCS苯—甲苯—二甲苯物系的热偶精馏分离过程和普通塔序列分离过程分别进行稳态模拟,得出最优设计方案,并对两种优化后的分离过程进行比较。比较结果表明,在产品回收率接近的情况下,TCS热偶精馏有效地节省了操作费用约44%。     

油页岩原位注蒸汽开发的固-流-热-化学耦合数学模型研究

针对目前传统地面干馏油页岩技术中存在的高成本、高污染问题,提出了对油页岩进行原位注蒸汽开发的新方法.并利用太原理工大学研制的高温高压干馏釜对油页岩进行了高温高压蒸汽作用下油页岩干馏渗透实验.结果表明:高温高压蒸汽作用下油页岩会产生大量的孔隙、裂隙,从根本上提高了油页岩的渗透性;主要利用对流传热的方式,高效率地加热了油页岩并带走页岩油.同时,在复杂理论分析的基础上建立了油页岩原位注蒸汽开发过程中的固、流、热、化学耦合数学模型,包含了众多的耦合项作用,为分析解决油页岩原位注蒸汽开发过程中的复杂物理化学过程提供了理论依据.     

共沸精馏分离富含丁烯醛废液体系的Aspen模拟与优化

设计了一种用于处理富含丁烯醛废液体系的新工艺,并应用Aspen Plus软件对该工艺的理论塔板数、回流比、采出率、进料位置等工艺参数进行灵敏度优化与正交试验分析。最终优化后的模拟结果为：脱轻塔的塔板数N₁=31,塔釜采出率B₁/F₁=0.867 5,塔顶油层回流比R₁=23.50,进料位置N_F,1=10,进料温度T_F,1=60 ℃;脱重塔的塔板数N₂=40,回流比R₂=4.0,塔顶采出率D₂/F₂=0.942,进料位置N_F,2=15。经济效益分析的结果表明本工艺具有良好的经济与环境效益。     

化学反应方程式配平的数学模型及求解

本文根据质量守恒定律建立了一种配平化学反应方程式的数学模型，并给出了模型的人工解法和计算机解法。该模型适用于所有类型的化学反应。     

三元复合驱化学反应平衡模型及其应用

针对三元复合驱过程中化学反应的特点及我国油田地层的实际情况 ,通过合理简化 ,在分清主要反应和次要反应的基础上 ,提出了新的化学反应平衡物理模型和数学模型 ,并运用新模型进行了实验室岩心驱替的数值模拟。与国外化学驱软件UTCHEM的计算结果对比 ,该模型的计算速度及稳定性有所提高 ,并有一致或相似的规律。针对我国油田地层水中镁离子含量少的特点 ,利用新模型讨论了地层水中镁离子对化学反应平衡及驱油效果的影响 ,分析了碱耗的原因 ,提出在实际油田数值模拟过程中 ,当镁离子浓度比钙离子浓度低一个或一个以上数量级时 ,可以不考虑镁离子的相关反应 ,这样既能提高运算速度又能保证计算精度。     

多对强与弱反应电解质形成的多移动化学反应界面

由多对强、弱反应电解质形成的多移动化学反应界面（MMCRB）模型，可推导出一系列的多移动化学反应界面方程（MMCRBE：s），结果显示：移动化学反应界面（MCRB）模型不同于MMCRB模型，MCRBE:s只是MMCRBE：的一个特列。因此，MMCRBE：s是对MCRB理论的推广，这为研究及设计新的分离技术、研究新的测定反应离子迁移数和淌度的方法、研究“等电聚焦电泳（IEF）”机制等方面提供了理论依据。     

合成碳酸二甲酯反应精馏过程的模拟与优化

以实际工业生产装置为研究对象,研究了酯交换法合成碳酸二甲酯的反应精馏过程模拟与优化问题？建立了过程非平衡级模型,引入了分离效率函数,求解、模拟结果与文献值吻合良好、成功地解决了复杂反应精馏过程数学模型的建立与求解问题,并在此基础上优化计算了操作条件,同时用VB语言开发了完整实用的仿真软件？软件可用于碳酸二甲酯反应精馏塔的工艺设计、操作过程分析和参数调优等工作。     

离子交换分离钨钼及微波诱导树脂再生的研究

本文研究了树脂型号和硫化条件对离子交换分离钨钼的影响,探讨了微波场下除钼树脂脱硫再生效果．实验结果表明：除钼树脂经９５１ＭＨｚ微波诱导、碱性食盐水协同解吸,可基本恢复其吸附交换容量．     

二对角矩阵法及其在催化精馏塔模拟计算中的应用

建立了可用于精馏过程和催化精馏过程计算的二对角矩阵法,比较了三对角矩阵法和二对角矩阵法在精馏和催化精馏过程计算的稳定性和收敛性．结果表明,二对角矩阵法的收敛性和稳定性均优于三对角矩阵法,在用于醋酸甲酯水解催化精馏过程的模拟中得到了满意的结果．     

碱化絮凝法海水脱硼预处理的研究

采用碱化絮凝法对渤海海水进行脱硼预处理,考察了单因素pH、温度、碱化剂种类、絮凝剂种类、絮凝剂用量、慢搅时间对脱硼效果的影响.结果表明,在30,℃,用碱化剂NaOH调节pH=11,加入絮凝剂聚硅酸铝铁(PAFCS)3,mg/L,聚丙烯酰胺(PAM)1,mg/L,慢搅(50,r/min)15,min,静沉3,h效果最佳,脱硼率达到89.24%,余硼含量0.48,mg/L.利用电子显微镜对浆料Mg(OH)2进行观测分析,初步探讨了碱化絮凝机理.     

ZnCr2O4陶瓷烧结反应机理的探究

用ＴＧ,ＤＴＡ及ＸＲＤ等方法研究了ＺｎＣｒ２Ｏ４－Ｃｒ２Ｏ３陶瓷传感材料,在常温－１０００℃程序升温过程中的化学反应机理及烧结产物的物相结构。