缩合反应喷射混合器的数值模拟与验证

采用Fluent软件数值模拟缩合反应制多胺系统的喷射混合器,根据不同几何尺寸喷射器内的速度、压力、组分浓度分布情况,提出优化的喷射器设计并中试装置验证,表明物料的混合效果良好,喷射器压力变化的实验值与模拟值几乎相符,本文所建模型可为工业规模的喷射混合器设计、放大提供依据和参考.     

基于SQP法的ECSS-化工之星优化功能的实现

逐次二次规划法(Sequential Quadratic Programming，SQP)是目前求解非线性约束问题十分有效的方法。本文在通用化工模拟系统ECSS一化工之星(Engineering Chemistry SimulationS ystem—ChemStar)平台上，采用SQP法开发了优化模块，拓展了ECSS一化工之星的应用范围。计算实例表明该系统的流程优化功能可满足一般化工过程的实际需要，并且收敛速度和精确度均得到了提高。     

多胺精制系统的改进与优化

多胺精制系统的任务是脱除粗多胺中的苯胺和水,针对现有工艺存在的精制效果差、消耗高等问题,分别对影响汽提塔和干燥塔的因素进行了模拟分析,提出了相应的改进措施。改进后的流程,增加了汽提塔和干燥塔的理论板数,减少了直接蒸汽和氮气消耗;汽提塔底增设蒸发器,提高物料出口温度;利用汽提塔的直接蒸汽,增加二级蒸汽喷射系统,降低干燥塔的操作压力,减少了一个洗涤塔,提高了精制效果。改进后的工艺具有操作简化、消耗降低、质量提高等优点。     

光气合成反应器的模拟分析与放大设计

根据光气合成反应的动力学机理建立了光气合成反应器的数学模型,并编制了相应的程序。利用该程序对现有设备进行模拟,得出了转化率和反应温度沿反应管长的分布曲线,并分析了催化剂用量和冷却水进出口温度对反应的影响。模拟结果与现场数据进行了比较,表明该模型及其程序可靠、实用。最后,利用该模型考核了现有生产设备的最大生产能力,对现有装置进行了放大设计,根据厂家对生产能力的要求设计出最佳方案,并对该方案进行了模拟分析。     

乙醇胺脱氨脱水工艺的研究

乙醇胺生产中的氨水浓度对能耗有很大影响,需要对脱氨脱水工艺进行能量集成以降低能耗,同时乙醇胺又是热敏性物质,操作温度限制成为能量集成时要考虑的因素。本文实验研究了含水和不含水乙醇胺混合物的色号随温度、停留时间的变化规律,确定160 ℃为脱氨脱水工艺的操作温度上限。在不同氨水浓度下,对未进行能量集成的能耗和各塔操作条件进行了比较,结果表明当氨水浓度达到45%时,脱氨塔底温度为160.2 ℃,已大于操作温度上限,需要改变脱氨操作才能满足温度限制。通过提高脱水塔操作压力,使其塔顶蒸汽为脱氨塔和真空脱水塔提供能量,针对不同氨水浓度,对3种热量集成方案进行了研究。结果表明,由于受到操作温度限制,不同氨水浓度的脱氨脱水工艺需要采取不同的集成方案。     

采用响应面法降低湿法氧化脱硫中Na2S2O3生成量

Na₂S₂O₃是湿法脱硫过程外排废液中最主要的副盐，降低Na₂S₂O₃的生成量对绿色生产具有重要意义。首先采用Plackett-Burman实验筛选出影响Na₂S₂O₃生成量的关键因素，即pH、单质硫浓度、温度。在此基础上运用响应曲面法，以Na₂S₂O₃生成量为目标函数，进行三因素三水平的优化设计分析。研究结果表明，pH对Na₂S₂O₃的影响最大，其次是温度和单质硫浓度，因子间交互作用的影响很小。得到最优的操作条件为pH 8.25，单质硫浓度0.47 g/L，温度31.80℃，PDS浓度90 mg/L，氧硫比1.2 mmol/mmol，此时Na₂S₂O₃生成量为1.838 mmol/L。从Na₂S₂O₃反应动力学和多硫离子的平衡反应两方面对各因素的影响规律进行了解释。最后对实际生产过程进行分析，发现实验得出的pH过低，不利于吸收过程的稳定，现有单质硫熔融分离方法不利于降低脱硫液中的单质硫含量，加速了副盐的生成等问题，对此提出了改进意见，并取得了显著效果。     

多苯基多亚甲基多胺工艺技术进展

综述了合成多苯基多亚甲基多胺的反应机理以及液相反应法和液固相反应法的催化工艺技术的研究进展,重点对应用广泛的以盐酸为催化剂的液相反应法涉及到的工艺流程、反应选择性、质量控制、环境等问题进行了探讨,指出了多胺合成技术今后的研究重点和方向.     

TDI生产光气循环系统的优化改造

对甲苯二异氰酸酯(TDI)生产中光气循环系统流程进行了分析,认为原流程中存在两个缺点:①循环使用的光气中氯化氢含量过高,会降低反应收率;②光气罐中光气始终处于饱和状态,不利于安全.提出了增加光气提纯塔来降低循环使用的光气中氯化氢含量、在进入光气罐之前就冷却循环光气来增加光气罐安全性的改造方案.改造后,循环使用的光气中氯化氢的含量由原来的O.3%降低到0.1%,降幅达到66.7%;在冷量没有增加的条件下,使得光气罐中光气保持在过冷状态,提高了系统的安全性.     

六西格玛方法在过程改造中的应用简介

介绍了六西格玛(6σ)的概念、基本评价指标及其开发的DMAIC流程的含义与主要分析工具,并介绍了六西格玛法在过程优化中的应用。该过程是一生产己内酰胺的连续过程,6σ利用统计学工具如量规分析、方差分析对过程的各个生产单元进行分析,找出各个生产单元的关键输入变量和输出变量及其关系,确定影响产品产量的瓶颈,包括操作条件和低效或陈旧的仪表与设备,并用实验设计验证以上分析结果,最后消除瓶颈,达到提高产量的目的。     

SRT-Ⅲ型柴油裂解炉的动态模型

结合现场数据，采用理论与经验、静态与动态相结合的方法，开发了鲁姆斯ＳＲＴ－ Ⅲ型柴油裂解炉动态仿真模型。辐射管内物料采用由神经网络产生的拟静态模型，管外及炉膛的模型中引入了部分经验参数。仿真结果表明本文开发的模型适用范围广、逼真度高，满足动态模型适时性和精度要求。