醋酸乙烯精馏四塔控制结构的设计与模拟

首先运用Aspen Plus软件对醋酸乙烯精馏四塔进行稳态优化,优化后的操作条件为进料板位置31块板、回流比7.22、塔顶馏出量1007 kg/h。根据实际生产经验及Shinskey精馏控制三项准则,提出了单板温度控制方案(CS1)与双板温度控制方案(CS2)。动态模拟研究结果表明CS1可以保证精馏塔的稳定操作,CS2在产品质量控制上更胜一筹,但两者均不能克服进料组分的扰动。因此本文提出了一种新的控制结构：组分-温度控制结构（CS3）,动态模拟结果显示,添加进料组分扰动后,塔顶产品浓度仍可满足质量要求。     

乙酸乙酯-乙腈-1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐物系等压汽液平衡数据的测定及关联

在101.3kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐（[BMIM]OTf)的乙酸乙酯-乙腈物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,离子液体[BMIM]OTf的加入,造成了乙酸乙酯-乙腈二元物系汽液平衡线的偏离,随着[BMIM]OTf含量的增大,偏离程度也增大;[BMIM]OTf具有明显的盐效应,当[BMIM]OTf的摩尔分数在5%时,就可以消除乙酸乙酯-乙腈共沸现象;采用NRTL方程对实验数据进行了关联,关联效果良好。     

新型导向复合塔板流体力学性能研究

在内径Φ600的有机玻璃塔内,以空气-水为物系,对开孔率为26.3%、29.8%、31.6%,内置填料型号为BH500、BH800、BH1500的不同导向复合塔板进行了流体力学性能测试,并对其各项性能指标(压降、雾沫夹带、漏液等)进行了对比实验研究。研究了开孔率及不同填料型号对导向复合塔板性能的影响。结果表明:开孔率为31.6%,内置填料为BH1500的导向复合塔板的压降低,漏液少,雾沫夹带少,综合性能最优。     

小比表面积双曲型规整填料性能的冷模实验

双曲型丝网波纹填料是具有特殊弧形波纹结构的一种新型规整填料。本文选取比表面积分别为350和500m2/m3的填料进行冷模实验,并测试其流体力学和传质性能。将上述2种填料与350Y和500Y进行对比,结果显示,在实验气速范围内,L=25.48m3/(m2·h)时,Kxa(SQ-350)=(1+54.9%)Kxa(350Y);当F为0.6m/s·(kg/m3)0.5,15.29m3/(m2·h)≤L≤35.67m3/(m2·h)时,Kxa(SQ-500)=[1+(13.3%～66.7%)]Kxa(500Y)。此外,新填料适合在大液量下操作,且能耗低于350Y和500Y。     

醋酸乙烯精制工艺中TQ-203塔的参数模拟优化与技术改造

针对某工厂醋酸乙烯精制工艺TQ-203塔存在处理量不能满足生产要求、能耗较高的问题,运用流程模拟软件Aspen Plus对TQ-203塔进行模拟,选取最接近生产实际的NRTL模型,确定了理论板数为31块。由单因素分析给出了较优的参数范围,利用正交实验方法得到的最佳参数组合为：进料位置为第5块理论板,回流比为2.30,侧线采出位置为第29块理论板。根据上述结果提出对TQ-203塔更换塔板、调整进料及侧线采出位置的改进措施,能够满足该塔对处理量及产品纯度的生产要求;提出了侧线采出预热进料和采用第五精馏塔侧线采出做本塔塔釜热源的节能措施,该措施能节省水蒸汽(0.4MPa)12.56t/h、循环冷却水434.54t/h,可取得经济效益1495万元/a。     

HX型高效规整填料的流体力学和传质性能研究

在内径为500mm、填料高度为1m的有机玻璃塔内,对4种不同比表面积的HX型及X700型规整填料进行了冷膜实验,得到了表征两种填料流体力学性能和传质性能的实验数据。实验结果表明几种填料的压降、液泛气速和每m填料的理论级数符合一般规整填料的变化规律;与X700型填料相比,HX700型填料具有较小的压降和较高的传质效率,干塔压降平均降低了25%,湿塔压降平均降低了40%,液泛气速平均提高了12%,每m填料的理论级数平均提高了30%。     

一种混合H2/H∞ 滤波的传递对准算法

针对机载武器捷联惯导系统快速精确传递对准问题,建立了速度加姿态匹配传递对准模型,将系统 噪声、速度观测噪声建模为高斯白噪声,而将受机翼挠曲变形影响的姿态观测噪声建模为能量有限噪声。建立了 观测噪声中既有高斯白噪声又有能量有限噪声的滤波性能优化指标,将滤波问题转化为最小最大问题,采用拉格 朗日乘子法对最小最大问题进行了求解。设计了一种能处理观测噪声中既有高斯白噪声又有能量有限噪声的混 合H₂/H_∞滤波算法。仿真结果表明,该算法稳定性强,滤波精度高,为机载武器提供了一种有效的快速精确传递 对准滤波算法。     

特优级糠醛生产过程的计算机模拟及工业应用

针对我国糠醛产品纯度不高的现状,设计出适合于特优级糠醛产品生产分离的工艺流程,运用化工流程模拟软件Aspen Plus对糠醛精制过程进行计算机模拟优化。通过灵敏度分析得出最佳的操作参数为：一级分离塔理论板数20,进料位置第6~8块板,回流比5~6,二级分离塔理论板数25,进料位置第19~21块板,回流比1.4。同时,通过实验室小试装置对糠醛原料进行分离提纯,实验结果与模拟结果基本吻合,证实了非随机（局部）双液体模型（NRTL）可适用于糠醛物系。经济效益分析的结果表明,年产1万吨特优级产品的企业每年可以获得1181万元的经济效益,显著提高了企业的竞争力。     

新型高效丝网填料的性能研究

以空气-水为物系,在内径为500mm的有机玻璃塔内测定了不同喷淋密度下BH800、BH1000型金属丝网规整填料的流体力学及传质性能,比较了气相动能因子与单位填料层压降及传质系数的关系。结果表明：当液体流量增大时,填料层的压降增大,而单位填料层等板高度减小;在相同喷淋密度及动能因子下, BH1000型的压降大于BH800型; BH800型填料的操作弹性较优,但传质效率远远低于BH1000型;丝径变小可以提高传质性能且对工况操作弹性影响较小。     

导向筛板-导向浮阀塔板性能的实验研究

采用空气-水-氧气物系,在内径为Φ600 mm,塔板间距为350 mm的冷模精馏塔内,分别研究了带有14个浮阀的FGS-VT-14塔板和带有8个浮阀的FGS-VT-8塔板的流体力学与传质性能。根据实验数据,回归得到了FGS-VT-14塔板的干板压降和湿板压降关联式分别为Δp d=ξu2hρg/2和Δp w=a1Fn h Lm w。实验结果表明,与FGS-VT-8相比,FGS-VT-14的干板压降降低3%、湿板压降降低16%(浮阀升起后)、漏液降低90%、雾沫夹带升高55%、塔板效率增大12%,具有更好的综合性能;与导向筛板相比,FGS-VT-14塔板的操作性提高了10%～20%、塔板效率提高了7%、湿板压降降低了8%(浮阀升起后)。