基于导数分析的反应器网络综合方法

对反应器网络综合问题进行了研究，分析了瞬时选择性对关键组份组成的偏导数与最佳反应器类型之间的关系，给出了确定最优反应器的三条规则。对δS/δC符号不变的反应体系，用这些规则可获得最优反应器网络。对一般的反应体系，假设了五种典型S－CA曲线所对应的反应过程，分别对不同曲线类型给出了确定最优反应器网络的方法。此外，按本文方法所得的最优反应器网络结构是一个CSTR或PFR或由CSTR、PFR组成的串联结构。由dS/dCA的符号及其变化情况决定。给出了两个说明本文方法的例子，结果表明本文方法简单并可获得与文献相同或相似的结果。     

水处理系统的分段优化设计方法

采用分段设计法研究水处理过程.根据给水浓度和产水浓度要求的不同,以年费用最小为目标,将水处理过程作为超结构模型,进而优化设计段数和每段的工艺参数.研究表明,当进水浓度为5 000 ppm～35 000 ppm时,制备生活用水采用反渗透法处理费用最低,而制备纯水采用反渗透+离子交换联合法处理费用最低;当进水浓度为500 ppm～5 000 ppm时,前者采用电渗析法处理费用最低,而后者采用电渗析+离子交换联合法处理费用最低;当进水浓度小于500 ppm时,制备纯水采用离子交换法费用最低.     

气相反应产物中固相沉积始现的反应温度点计算

许多气相反应不希望出现固相产品,如燃烧过程不希望有积碳。本文研究气相反应产物在什么条件下出现固体。根据Gibbs自由能最小等热力学原理,提出1种将化学反应平衡和固体饱和蒸汽压数据相结合,求气相反应产物中固相沉积始现的反应温度点的计算方法。举出氯硅烷氢化等7个体系的算例。结果表明:本法与传统的Gibbs自由能最小法结果相同;在同样的进料条件下,每个体系均存在1个固相沉积的温度范围。本文确定的这种温度范围对探讨气体反应的固相沉积现象具有很好的指导意义,所选算例得出:SiHCl_3氢化等4个体系有2个沉积温度点(TD_1,TD_2),即这些平衡体系有2个沉积的温度转折点,如果不希望有沉积,就必须使进料温度小于TD_1或者大于TD_2;而CH_4部分氧化等3个体系只有1个沉积温度点TD,此类平衡体系如果不希望有沉积,进料温度就应大于TD。     

低浓度DMF废水的热集成回收新工艺

针对普通精馏回收低浓度废水中的DMF能耗高问题,本文提出了6种热集成节能方案,尽可能充分利用各物流的潜热和显热,以期达到降低能耗的目的:1)初始三效精馏工艺;2)增加多级进料预热器的三效精馏;3)四效精馏工艺;4)带热泵的三效精馏;5)单塔热泵精馏;6)改进的单塔热泵精馏。并应用Aspen Plus流程模拟软件对6种节能方案进行了模拟计算。结果表明:对于低浓度DMF废水体系,多效精馏和热泵精馏与普通单塔精馏相比,均有显著的节能效果;增加多级进料预热系统,充分利用物流的潜热和显热,能耗明显降低;四效精馏与增加多级进料预热器的三效精馏节能效果相当;热泵精馏比多效精馏更加节能;改进的单塔热泵精馏最节能,节能率达到79%,每小时仅需3.6t的低压蒸汽,就可处理10t的废水,回收0.5t的DMF。六种节能方案比普通精馏节省约37.1%、47.6%、47.2%、67.9%、73.3%、79.0%的能耗。本文的研究结果对老装置的改造和新装置的设计有一定的指导意义。     

SiC微细颗粒分散特性的研究

采用沉降法,以水、聚乙二醇为介质,对SiC微细颗粒的自然分散行为及分散剂、溶液pH值对其分散行为的影响进行了研究。结果表明:颗粒在不同介质中的自然分散行为有着明显差异;分散剂对分散介质具有选择性,不同分散剂的分散效果不同;分散剂用量及溶液pH值对颗粒的分散也有显著的影响。     

含盐酸和盐的气液固三相平衡计算

利用亨利定律和溶解平衡方程,建立了气液固同时存在时体系总Gibbs自由能的数学模型,活度系数模型选用Pitzer模型,基于相平衡体系Gibbs自由能最小化原理,运用遗传算法求解,计算NaCl-KCl-HCl-H2O体系固液平衡和气液平衡,并和实验数据进行对比,进一步计算了该体系固液气三相平衡,实现了一步计算固相、液相和气相的组成。     

气─固相化学平衡反应器模拟计算

建立了气－团相化学平衡反应器的严格数学模型，开发了这类反应器的模拟软件，并对锆英石氯化反应器进行了模拟计算，结果令人满意。     

氯乙烯工艺流程模拟软件的开发——(Ⅰ)数学模型与软件结构

通过对氯乙烯工艺过程进行分析研究,考察了各种热力学模型对氯乙烯过程的适用情况,建立了模拟氯乙烯工艺过程的数学模型,通过对大量数据进行模拟分析,建立了一个适用于氯乙烯工艺过程计算的相互作用参数数据库,以及氯乙烯工艺流程的图形库和程序库。     

化工装置扩建改造的目标与瓶颈分析

对化工装置扩建改造的目标与瓶颈进行了分析 ,阐述了目标与瓶颈在扩建改造过程中的相辅相成关系。给出了制定目标和发现瓶颈的一般原则 ,认为发现并去除瓶颈的顺序应该是先考虑信息瓶颈 ,然后考虑强度瓶颈 ,最后再考虑容积瓶颈。结合实例给出了目标与瓶颈分析在扩建改造中的应用。     

纵流式换热器的数值分析

利用有限体积法,计算了孔板开孔度分别为0.2,0.3和0.5的孔板支撑纵流式换热器,在雷诺数为5 000,10 000,15 000和20 000时的传热和压降情况,讨论了流体的雷诺数、支撑板的开孔度及开孔方式对传热系数和压降的影响。结果表明,在低雷诺数工况下选用较大的开孔度,换热器的综合性能更高;综合考虑换热和压降,对于不同的开孔度宜选用不同的开孔方式;研究结果对换热器的设计有参考价值。