乙炔法氯乙烯反应器一维二维模型对比

根据氯乙烯合成反应的动力学机理,运用化工过程系统模拟方法,对乙炔法合成氯乙烯的固定床反应器分别建立一维和二维数学模型。针对2种模型的形式和特点,采用适当的数值计算方法,对现有设备进行模拟,得出反应器的床层轴向温度和转换率分布图。在改变进料量的情况下,对比研究2种模型对反应器的特征表达有何异同,分析了各种模型优劣。     

乙炔法氯乙烯合成固定床反应器的建模及分析

针对我国广泛应用的乙炔法氯乙烯合成固定床反应器,结合氯乙烯合成的反应动力学、催化剂的失活动力学,同时引入了传热方程,建立了完整的列管式氯乙烯合成固定床反应器的数学模型。将该模型用于工业生产,模拟了传热系数沿管长的变化,列管内反应温度沿管长的变化并与生产数据对比,验证了模型的正确性。最后分析了乙炔空速、冷却水温度对管内温度分布和乙炔转化率的影响。     

多亚甲基多苯基多胺制造过程的优化

多亚甲基多苯基多胺是多苯基甲烷多异氰酸脂（MDI）的中间体。MDI由于其良好的性能和广泛的用途,近几年发展迅速,多亚甲基多苯基多 的制造是MDI制造过程的关键。通过对大量实验数据进行分析,根据多亚甲基多苯基多胺反应过程的反应机理,导出了产品多胺含量的影响因素,建立了多胺反应的数学模型,并应用该模型对多亚甲基多苯基多胺制造过程进行了优化。     

入口形状对旋风分离器性能的影响

为了研究入口形状对旋风分离器性能的影响,采用计算流体力学(CFD)软件对旋风分离器的压力场和颗粒的分离情况进行考察。研究结果表明:入口形状会显著影响旋风分离器的压降,在圆形、矩形、三角形和等腰梯形几种不同的入口形式中,长宽比为2的矩形入口压降最大,长宽比为1.5的矩形入口的压降最低;对于矩形入口,随着长宽比的增大,压降是先降低再升高;入口形状对粒径大于2.5μm粒子的分级效率影响不大,当粒径小于2.5μm时,圆形入口的分离效率最差,梯形入口的分离效率最好;梯形入口会改善旋风分离器顶部流场和灰斗附近流场,使颗粒运行平稳,分离效率较高。     

T型混合器内湍流混合的多尺度模拟

建立了T型混合器内物料的宏观混合模型和微观混合模型,基于湍流k-ε模型,利用fluent6.2软件对T型混合器的宏观混合性能和微观混合性能进行了模拟研究.结果表明,T型混合器的侧管人口角度对混合性能具有重要的影响.对于宏观混合,在30°时混合效果最佳;而对于微观混合,60°时混合效果最佳.侧管人口速度与主管速度比越大,混合效果越好,达到完全混合所需要的长度越短.速度比相同时,混合效果不随绝对速度的变化而变化,达到完全混合所需要的混合长度相同.     

宽沸程物系精馏过程的分段设计法

针对宽沸程物系精馏分离的特点,提出了分段设计方法,即按浓度从进料到产品分段,每段分离的纯度不同,实现热量集成。温度-负荷曲线图(T-Q图)给出了温度与热负荷的变化关系,用于浓度分段以及加热点的选取。低浓段和高浓段的划分,简化了设计过程,对高浓段强调降低用能品位,对低浓段给出了热量集成的设计方法。等价T-Q图可简化计算,方便负荷分段、集成。最后通过实例对分段设计法进行了说明和验证。     

降低湿法脱硫过程中副盐生成的研究

对湿法脱硫工艺的氧化再生过程进行了实验研究,通过单因素试验考察了温度、氧硫摩尔比、pH和酞菁钴四磺酸钠(PDS)质量浓度对再生效率的影响。基于单因素实验结果设计了四因素三水平正交实验,结果发现温度是影响氧化再生过程的关键因素,其次是氧硫摩尔比和p H,而PDS质量浓度的影响最小。最佳脱硫条件是氧硫摩尔比为1. 25、PDS质量浓度为60mg/L、pH为8. 6、温度为18℃,对应的再生效率为83. 8%。对HS-的氧化再生过程进行了机理分析,提出控制多硫离子氧化是降低副盐生成的关键。最后对实际工厂脱硫氧化过程分析发现,其脱硫效率仅为55%,温度和氧硫摩尔比与实验最佳条件存在很大差异。     

基于设备故障的间歇化工过程反应型调度

间歇化工过程生产中的不确定性因素很多,由于其不可预见性和多样性,不可能在产生原调度的同时给出不确定因素的最合适的处理方案,而是需要在不确定因素发生时结合过程的实际情形,来对原调度进行反应型调度.本文考察了设备故障的影响,根据设备故障的特点和所加工物料的性质,分故障产品重加工、故障工序继续加工和故障工序重加工三类加以分析和处理,建立了该问题的数学模型并用遗传算法来对该问题进行求解.文中给出设备故障反应型调度的算例,通过设备的维修时间、物料的处理方式以及故障发生时间对反应型调度的灵敏度分析揭示了基于设备故障的间歇化工过程反应型调度的实质.     

间歇过程多杂质用水网络的研究

对含有多个杂质的间歇用水网络进行综合研究,提出了用水周期的概念,基于不失问题的内在特性原则,提出了模型简化的基本假设,并通过增加中间储罐来跨过时间约束,提出了基于超结构的多杂质用水网络模型,建立了该超结构模型的数学规划模型;提出了该数学模型的分步求解策略:①不考虑时间约束,将看成1个拟连续过程,获得间歇用水的目标网络;②引入时间约束,调整间歇用水网络结构,优化未稳定用水单元,向目标网络逼进;③最终获得最优的间歇用水网络结构.实例研究表明,本文提出的方法是问歇过程多杂质用水网络结构设计的有效工具,可在较少周期后获得稳定的网络结构,新鲜水用量可节省34.9%.     

利用水级联法确定用水网络的夹点及最小新鲜水和废水问题

利用水级联分析法对连续过程的用水进行分析,确定过程的用水夹点和最小新鲜水用量,并使过程产生的废水最小。水级联法是基于水夹点分析的一种新的水网络综合方法,利用水级联表格描述过程的水阱和水源,借鉴换热网络的问题表格算法来确定过程的用水夹点以及最小的新鲜水用量和废水产生量,克服了图解法的繁琐以及数学规划法的求解困难等问题。实例计算结果表明,水级联分析法易于理解,简便有效。