多晶硅精馏装置节能改造设计

本文首先根据文献中考查氯硅烷体系的热力学模型的适用型,并将Aspen软件模拟的工艺数据与现场工艺装置操作数据对比,选择NRTL模型作为本文模拟计算的物性方法。其次本文使用Aspen Plus软件对装置进行了的工艺及水力学模拟计算,还对双效精馏节能的影响因素进行初步分析,根据装置原有设备规格,重新设计了工艺方案。最终给出了对原装置中的设备改动最小,节能最佳的改造方案。     

苯乙烯装置流程模拟

利用PROCESS过程模拟软件对苯乙烯装置进行模拟计算。采用NRTL,SRK,BK10等热力学方法,选择合适的模型参数。计算结果与国外设计吻合,可应用于国产化设计。     

加盐萃取精馏法制无水异丙醇过程模拟

对加盐萃取精馏法制备无水异丙醇过程进行了模拟计算,采用有序双液程(NRTL)模型对异丙醇-水-乙二醇-醋酸钾体系异丙醇-水气液平衡数据进行了回归,得到了该条件下的NRTL交互作用参数,在此基础上采用Aspen软件进行模拟计算;对理论塔板数、回流比(质量比)与进料位置进行了优化,模拟结果与现场数据吻合较好,说明采用的方法适用于加盐萃取精馏过程的模拟。     

丙烯腈-乙腈-水热力学分析与萃取精馏过程模拟

应用模拟软件ASPEN PLUS对丙烯腈-乙腈萃取精馏进行模拟。采用NRTL热力学模型计算液相活度系数。模拟计算出的常压下气液平衡数据与文献相比较,较为吻合。通过C_3H_3N-C_2H_3N-H_2O三元物系剩余曲线与液液相平衡图分析了丙烯腈与乙腈萃取分离的可能性及丙烯腈-水共沸物分离的可能性。最后通过模拟计算得到了沿塔各组分浓度和温度分布曲线,均能达工艺分离要求。     

ChemCAD模拟芳纶Ⅲ溶剂回收精馏过程

采用ChemCAD软件对芳纶Ⅲ溶剂回收中二甲基乙酰胺(DMAc)与水体系的精馏过程进行过程模拟,确定了合适的操作条件。结果表明:模拟过程中选用间歇精馏模型分三步操作,采用NRTL模型计算物系热力学性质,分别应用1:1,3:1,0.5:1的变回流比操作模拟计算,得到DMAc的纯度为99.998 3%,回收率为38.94%,精馏周期约23 h,仿真模拟结果与实验结果近似。     

甲基戊烯酮-水-苯酚三元物系液液相平衡数据的测定与关联

液液相平衡数据是化工萃取过程设计和模拟计算的基础,为了给以甲基戊烯酮为溶剂的含酚废水萃取过程设计和流程模拟计算提供基础数据,本实验采用平衡法分别测定了25、40和50℃常压下甲基戊烯酮-水-苯酚三元物系液液相平衡数据,并绘出了各温度下的分配系数曲线。同时,采用NRTL活度系数模型对实验数据进行了关联,回归得到了该三元物系的二元交互参数。运用回归得到的模型参数,对该三元物系的相平衡数据进行计算,结果表明该模型可以很好地关联实验数据,模型计算值与实验值的相对均方根误差和绝对平均误差均在1.5%以内。     

煤气化废水萃取脱酚单元模拟计算与设计

以前期工作所测的甲基异丁基酮-水-苯酚-对苯二酚四元物系液液相平衡数据拟合所得的NRTL模型参数为热力学方法,对煤气化废水的萃取脱酚单元进行流程模拟计算和优化,模拟计算结果表明,在逆流萃取级数n=4,萃取相比R=1∶6的情况下,废水萃取后的总酚质量浓度能控制在400 mg/L以下,与三级错流萃取脱酚实验结果相符合。在此基础上设计的萃取塔,运行后总酚质量浓度为250～350 mg/L。     

异丙醇-环己烷萃取精馏过程模拟与优化

利用化工流程模拟软件Aspen Plus对异丙醇-环己烷共沸物系的双塔连续萃取精馏过程进行了模拟计算与优化。首先根据溶剂相似相溶原理,先初选出糠醛和硝基苯作为备选溶剂,再通过汽液平衡试验及ChemCAD模拟筛选,确定糠醛为最适宜溶剂,选择NRTL模型作为物性方法,使用RadFrac模块进行模拟计算,并利用灵敏度分析模块对各工艺参数进行优化。结果表明,最适宜工艺方案为：萃取精馏塔理论塔板数为30,原料在第26块板进料,溶剂在第12块板进料,物质的量回流比为1.8,溶剂质量比为3∶1;溶剂回收塔理论板数为15,进料位置在第10块板,物质的量回流比为1.0。分离效果可达到环己烷质量分数为99.74%,异丙醇质量分数为99.61%。模拟和优化结果为分离过程的优化操作和设计提供了依据。     

甲基戊烯酮-水-邻苯二酚三元物系液液相平衡数据的测定与关联

为了给甲基戊烯酮萃取脱酚过程的设计和开发提供数据支撑,采用液液平衡釜分别测出常压下30、40和50℃甲基戊烯酮-水-邻苯二酚体系的液液相平衡组成,并通过Hand方程、Bachman方程对结果进行可靠性检验,其相关性系数的平方均大于0.99。同时利用Aspen Plus软件选取NRTL模型对实验数据进行关联,得到该三元物系相应的热力学模型参数,并以此计算相应的相平衡组成,与实验数据对比两者间的相对均方根误差和绝对平均误差均为1%。因此,NRTL模型及其参数可准确描述该物系的相平衡行为。     

费托反应水中有机物初步分离的模拟研究

本文提出了费托反应水中有机物初步分离流程,利用Aspen Plus过程模拟软件中的RadFrac精馏模块,采用NRTL热力学模型,对该流程作了模拟。对精馏塔的基本参数如理论板数、回流比、进料板位置等进行了模拟优化。同时将试验与模拟结果进行了对比,二者基本吻合。     

1-甲基萘-正癸烷-1-十四烯-环丁砜体系液液相平衡数据测定及关联

采用溶剂萃取分离催化裂化柴油中的芳烃是催化裂化柴油改质一条有效的途径。测定了常压下323.15、333.15和343.15 K时1-甲基萘-正癸烷-1-十四烯-环丁砜体系的液液相平衡数据,得到该体系的三元相图,1-甲基萘对非芳烃的选择性系数保持在2~55之间,说明环丁砜溶剂萃取分离1-甲基萘是可行的。采用Hand方程和Othmer-Tobias方程对相平衡数据进行关联,相关性系数均大于0.99,表明相平衡数据具有较好的一致性。利用NRTL方程进行关联,获得二元交互作用参数,NRTL模型计算值与实验值的均方根偏差很小,说明NRTL模型适合该体系的液液相平衡。     

环己醇、环己酮、二甘醇三组分汽液相平衡研究

用ROSE平衡釜测定了环己醇(1)-环己酮(2)、环己酮(1)-二甘醇(2)、环己醇(1)-二甘醇(2)3对二元系常压下的汽液相平衡数据,并对其进行了热力学一致性检验。用改进的Peng-Rob inson方程计算了气相逸度系数,用W ilson方程和NRTL方程分别计算了液相活度系数,拟合得到了模型参数。通过对实验数据进行关联,取得了较满意的结果:二元系实验数据与模型计算值的平均相对偏差在3%以内,三元系实验数据与模型计算值的平均相对偏差在4%以内。所关联的模型参数可靠,实验取得的相平衡数据可用于化工生产的设计、模拟与优化。     

乙酸异丙烯酯-乙酰丙酮汽液相平衡研究

为了给乙酸异丙烯酯(IPA)异构化生产乙酰丙酮(AA)工艺的产物分离设计提供基础热力学数据,用埃利斯(Ellis)平衡蒸馏器测定了101.3 kPa下乙酸异丙烯酯-乙酰丙酮体系的汽液平衡数据,结果表明,该二元体系未形成共沸物,实验数据通过了Herrington面积法的热力学一致性检验。分别采用Wilson方程和NRTL方程对实验数据进行了关联,计算结果与实验数据均较为吻合,其中NRTL模型的关联结果较好,乙酸异丙烯酯汽相摩尔分数的最大偏差为0.0036,平均偏差为0.0010。同时关联得到了2个方程的模型参数,满足了工程设计的需要。     

水-乙酸-乙酸丁酯体系汽液平衡研究

用改进Rose釜测定了乙酸-乙酸丁酯、水-乙酸-乙酸丁酯(完全互溶区)体系在101.33 kPa下的汽液平衡数据。考虑乙酸的缔合效应,利用维里方程和Hayden-O'Connell(HOC)模型计算各组分的汽相逸度系数,校正汽相的非理想性,液相的非理想性全部归结到液相活度系数中予以校正。用NRTL,UNIQUAC模型对乙酸-乙酸丁酯的汽液平衡数据进行关联,并得到相应的模型参数、温度偏差和汽相组成偏差。比较二元体系的关联结果,用NRTL模型参数预测了三元汽液平衡数据,计算值与实验值吻合良好,预测精度较好,说明采用的模型参数是可靠的,能够为精馏的设计和模拟计算提供基础热力学数据。     

Simulation of 1,3-butadiene extractive distillation process using N-methyl-2-pyrrolidone solvent

A computer simulation was performed using a commercial process simulator, Aspen Plus, for NMP (Nmethyl-2-pyrrolidone) extractive distillation process to separate 1,3-butadiene from the C₄ hydrocarbon mixtures. The Redlich-Kwong equation of state and NRTL activity coefficient model were used to calculate thermodynamic properties in the simulation of the extractive distillation process. Binary parameters of the NRTL model not provided in the simulator were estimated using the UNIFAC method. The simulation results of the 1,3-butadiene recovery from the C₄ mixtures were in good agreement with the plant operation data. The process simulation showed that the material balances in the extractive distillation were successfully predicted for various NMP solvent flow rates. The results obtained in this work provided the optimum solvent rate and the reflux ratio for the NMP extractive distillation process to separate 1,3-butadiene from the C₄ mixtures.     

甲基肼-水二元体系汽液平衡数据的测定及回归

采用改进的Ellis汽液平衡釜在常压下测定甲基肼(MMH)-水二元体系的汽液平衡数据。用Herington半经验法对其进行了热力学一致性检验。借助化工流程模拟软件Aspen Plus中的物性数据回归(Data Regression)功能,关联得到实验数据的Wilson和NRTL活度系数方程参数。用两种方程计算得到的汽相组成与实验数据进行比较,平均偏差分别为0.0185、0.0252。结果表明两种模型都可用于化工工程设计。     

电解法制己二腈回收丙烯腈流程的模拟与优化

采用适合于部分互溶体系的NRTL模型作为精馏模拟计算的物性方法。分析了理论塔板数、进料位置、回流比、塔顶采出量等操作参数对过程的影响,并得出了最佳工艺参数为:采用16块理论塔板,回流比为0.6,第6板进料,塔顶采出量为120kg/h时,可以得到99.2%(质量分数)的丙烯腈。模拟结果可指导工业过程的设计。     

低温甲醇脱碳工艺热力学模型和过程模拟研究

为了进行含高压气体和强极性物质的体系的低温甲醇脱碳工艺的模拟研究,建立相应的热力学模型.采用Soave-Redlich-Kwong(SRK)立方型状态方程,结合Huron-Vidal混合规则和非随机双流体Non-Random-Two-Liquid(NRTL)活度系数模型建立的热力学模型,从气体溶解度和气液平衡数据拟合获...     

电解质NRTL模型的研究进展及应用

电解质NRTL模型是重要的热力学局部组成模型。本文阐述了电解质NRTL模型的研究进展过程,包括模型的提出、修正、改进和扩展,同时指出了不同模型的适用范围。介绍了模型在各种复杂电解质溶液体系关联计算中的应用,可以为一些工业生产过程的模拟、设计和优化提供理论指导。电解质NRTL模型的主要优势是适用的温度和浓度范围宽,不需二元以上高阶参数;但模型自身也存在缺陷,如参数的回归工作量大、在溶液体系临界点处的预测精度较差等,故模型仍需进一步完善。