低共熔型物系连续多级逆流分步结晶提纯塔的研究

通过对提纯塔提纯机理的研究,提出了逆流洗涤型连续多级逆流分步结晶分离设备的数学模型.根据边界条件定出了模型的解,并讨论了解的物理意义.在实验中研究了进料浓度、回流比、晶体床层高度和搅拌作用等因素对提纯塔操作的影响,实验数据验证了模型的正确性.     

对二氯苯连续多级逆流分步结晶过程

以连续多级逆流分步结晶过程为研究对象,以对、邻位二氯苯同分异构物体混合物为实验物系,考察了物料浓度、回流比,晶体床层高度、搅拌作用等操作参数对操作直线和分离效率的影响.     

催化精馏合成醋酸甲酯的研究

以强酸型阳离子交换树脂为催化剂,在直径为40 mm的填料塔内对催化精馏合成醋酸甲酯进行了研究。实验塔的三段填料高度分别为810、270、450 mm,填料段之间放置直径为60 mm、高度为175 mm的2节催化剂床层,并在塔釜放置催化剂。采用连续操作,着重考察了醇酸进料摩尔比、醋酸进料位置、甲醇进料位置和回流比对催化精馏合成醋酸甲酯的影响。在选定实验条件下,塔顶醋酸甲酯的质量分数可达到98.43%,醋酸的转化率达到99.13%。     

晶体填充床结晶器分离提纯对二氯苯

用设计的晶体填充床结晶器,从对二氯苯、邻二氯苯的混合物系中分离提纯对二氯苯,考察了晶体床层高度、回流比、进料浓度、搅拌转速等操作因素对结晶器分离性能的影响,并分析了结晶器的操作过程.     

熔融悬浮结晶法提纯湿法磷酸

使用熔融悬浮结晶法分离提纯湿法磷酸,研究了全回流稳态操作条件下重力洗涤塔内磷酸的纯化过程,考察了原料质量分数、洗涤塔中搅拌转速等操作条件对塔中产品纯度、杂质质量分数沿塔高分布的影响,并用发汗提纯模型进行了拟合。研究结果表明:采用的悬浮结晶装置对湿法磷酸有良好的分离提纯效果;结晶器进料质量分数、洗涤塔搅拌速率对熔融液中杂质质量分数沿塔高的分布有很大影响,进料质量分数增加,则产品纯度增加,适度的搅拌有助于保证洗涤塔的纯化效率,而过高的搅拌速率对分离提纯效果影响不大。在结晶器H3PO4进料质量分数为84%—86%、洗涤塔搅拌速率为10—20 r/min范围内,产品磷酸纯度可达到食品添加剂的标准,发汗提纯模型能很好地描述稳态操作时塔内的杂质质量分数分布规律,在半对数坐标中,杂质质量分数沿塔高呈线性分布。     

制备碳酸锂结晶的工艺优化

主要针对含锂卤水通过氯化锂与碳酸钠反应结晶制备高纯度碳酸锂过程中存在的结晶问题做了实验研究。通过考察反应结晶初始浓度、反应温度、进料速率、晶种用量、搅拌速率、进料浓度以及添加剂等对碳酸锂产品的平均粒度及晶体形貌的影响,优化了反应结晶制备碳酸锂的工艺参数。研究表明：在不同优化参数的作用下,通过调控碳酸锂的反应结晶过程,可改变碳酸锂晶体的形貌、粒度及固液分离效果。     

丙酮和乙醇分离的模拟及设计

借助Aspen Plus,对丙酮和乙醇体系精馏过程进行了模拟计算,采用简捷法、严格精馏计算法分别对初始组分为含丙酮60%和乙醇40%的混合液(F=1000kg·h~(-1),P=0.12MPa,T=30℃)进行模拟,再采用塔设计规定,设定塔顶丙酮含量99.17%,塔底乙醇含量99%,计算出实际回流比为R=2.71,塔底馏出物/进料摩尔比为0.454。再采用灵敏度分析模拟得出结果为实际理论塔板数30块、进料板位置23块时塔热负荷最低,其再沸器热负荷为336.713k W。塔内填充CY700型不锈钢丝网波纹填料,塔径为0.65m。     

地下原生高钠光卤石矿冷分解结晶工艺研究

为了提高KCl产品粒度，研究了分解液MgCl₂浓度、结晶停留时间、搅拌速率、给矿粒度、细晶处理方式等因素对地下原生高钠光卤石矿冷分解结晶制备KCl所得产品粒度、品位和回收率的影响，得到了优化工艺条件。结果表明：分解介质MgCl₂浓度、结晶停留时间、搅拌速率对KCl晶体粒度的影响明显；给矿粒度对KCl晶体粒度的影响不明显；细晶溶解后返回结晶器重新参与结晶可获得更大颗粒的KCl产品；优化工艺条件为分解介质MgCl₂质量分数为17%、停留时间为2 h、搅拌速率为800 r/min、原矿进料粒度为1～<4 mm、细晶沉淀后与分解液混合溶解再返回结晶器，优化工艺条件下获得分解结晶KCl回收率为84.70%、浮选精矿KCl品位为90.50%、KCl产品平均粒径为0.264 mm的良好实验指标。     

实验室精馏装置用于乙醇-水分离的工艺探索与优化

实验室精馏设备在实验过程中常出现液泛,漏液等操作异常的情况,且精馏出的产品纯度较低。我们进行了连续精馏和间歇精馏实验,摸索了进料量,进料浓度和回流比对分离效果的影响,并确定该塔适宜的操作条件。实验表明,原料浓度20%,回流比为3可保证连续精馏的稳定进行,且产品浓度可达93.4%;而对于间歇精馏实验,原料浓度25%,回流比4时产品浓度可达95.4%。     

高温结晶法生产硫酸锰工艺研究

采用高温结晶的方法,通过正交实验和单因素实验,研究了进料液质量浓度、操作温度、停留时间及搅拌速率对硫酸锰结晶率的影响。结果表明:在进料液硫酸锰质量浓度为370.0 g/L时,采用常压结晶法还没有硫酸锰晶体析出,而采用高温结晶法,在压力为1.3 MPa(表压)、操作温度为170℃、保温时间为14 min、搅拌速率为350 r/min条件下,硫酸锰结晶率为84.0%,达到该温度下理论结晶率的88.0%。高温结晶法所消耗的热量是常压结晶法的60.7%,每生产1 t一水硫酸锰可节省蒸汽2.75 t。该工艺对综合利用低品位软锰矿和开发节能降耗生产硫酸锰的新工艺都具有重要的指导意义。