萃取精馏制取无水乙醇过程不同节能方案的对比

以乙二醇为萃取剂从乙醇-水体系制取无水乙醇产品。基于流程模拟软件,对常规萃取精馏过程以及双效萃取精馏、分割式热泵萃取精馏、隔壁塔萃取精馏和内部热集成萃取精馏等4种节能工艺进行模拟及优化。设计规定如下:无水乙醇中乙醇质量分数不低于99.5%,回收的萃取剂中乙二醇质量分数不低于99.9%,废水中的质量分数为99.5%以上。在相同的设计基础和设计要求下,获得各流程最优的操作参数,并从节能效果及经济性分析对比4种节能工艺。结果显示:相比于常规萃取精馏过程,虽然内部热集成萃取精馏工艺可将能耗降低14.1%,节能效果最佳,但双效萃取精馏过程总成本最低,年均总成本可降低7.2%,是最具经济性的工艺过程。本研究为乙醇-水体系萃取精馏分离工艺的工业化提供了设计基础和理论依据。     

液-液喷射器性能优化及内部流动特性分析

为了探索液-液喷射器的性能优化问题,改变喷射器喷嘴结构和射流类型,设计并建立了4种喷射器的三维模型,采用大涡模拟方法对4种模型进行模拟,得到各喷射器的内部流动特性及工作性能。工作流体从喷嘴射入吸入室,压力沿轴线呈现对称性的下降趋势,使得引射流体被卷吸进入喷射器并与工作流体进行掺混。随着两股流体的混合,势流核心区缩小,中速流体区域扩大,最终在扩散段内完成混合。通过分析各喷射器的内部流动特性,比较出4种喷射器的性能优劣。结果表明:椭圆喷嘴脉冲射流喷射器的卷吸性能、混合性能、效率均优于其他3种喷射器。     

管式振荡流反应器的流动模式研究(Ⅱ)高振荡强度下的流动模型和模拟

根据高振荡强度下的粒子成像流场可视化实验结果,在分析振荡流场中漩涡结构特征的基础上,提出用带有二次流区的全混腔室和室间返混的多釜串联模型来表征高振荡强度下的管式振荡流反应器流动特性.根据停留时间分布实验结果,运用小生境遗传算法优化求解模型参数与振荡参数之间的定量关系.模拟计算表明,优化后的模型给出的停留时间分布曲线与实验结果吻合良好.     

管式振荡流反应器的流动模式研究 (II)高振荡强度下的流动模型和模拟

根据高振荡强度下的粒子成像流场可视化实验结果,在分析振荡流场中漩涡结构特征的基础上,提出用带有二次流区的全混腔室和室间返混的多釜串联模型来表征高振荡强度下的管式振荡流反应器流动特性。根据停留时间分布实验结果,运用小生境遗传算法优化求解模型参数与振荡参数之间的定量关系。模拟计算表明,优化后的模型给出的停留时间分布曲线与实验结果吻合良好。     

浅谈高层建筑工程的安全施工管理

随着时代的进步和社会经济的迅猛发展,城市用地越来越紧张,因此城市建设对土地的使用效率要求越来越高.于是高层建筑成了城市建设的主要内容, 它在提高城市土地使用率和缓解城市用地紧张以及扩大城市绿化面积等方面均有着重要的现实意义.因此,现代城市建筑中高层建筑施工越来越多.     

隔壁精馏塔分离乙二醇丁醚混合物的模拟与节能分析

针对乙二醇丁醚混合物的特征和分离要求,提出用隔壁精馏塔(DWC)分离混合物的工艺,并利用Aspen Plus模拟技术开展塔的优化设计与节能分析。首先设计出分离混合物的传统双塔工艺,在此基础上对DWC进行设计与优化。为了考察DWC工艺的可行性和节能效果,研究采用能量衡算和损失分析2种方法对系统的用能特性进行分析。结果表明,相比于传统双塔工艺,DWC的再沸器负荷、冷凝器负荷分别减少了27. 4%、32. 4%,总损失减少了33. 7%,体现了DWC工艺的节能优势。     

不同形状换热管传热性能的CFD模拟及优化选型

针对一个工业换热器管程传热强化的要求,提出基于CFD模拟的换热管选型及其结构优化方法。选择普通圆管、扁管、螺旋扭曲扁管和内置扭带圆管4种不同形状的强化传热管为考察对象,借助流体力学模拟软件Fluent6.3,对不同传热管的内部参数分布、传热系数、压降大小和综合效果等进行了模拟和比较分析,结果表明螺旋扭曲扁管的综合传热效果最佳,其中传热系数比普通圆管提高了3倍,压降小于0.5 MPa,可满足工业换热器强化传热改进的要求。通过模拟取得了螺旋扭曲扁管适宜的结构参数范围,其中扭曲程度5~15,扁度为2~2.6,通过分析管内流场的分布,证明这种特殊结构换热管对流体湍动程度和传热效果有显著强化作用。     

数据驱动的设备时变可靠度评价及故障预测

针对化工设备的可靠性随时间或载荷作用次数等寿命指标发生变化这一问题，在传统可靠性模型基础上构造了一种考虑设备运行影响因素的可靠度评价方法，可处理化工设备的运行工况、载荷、应力和强度等参数随时间变化的可靠性计算问题。该方法首先利用传统威布尔分布可靠性模型对设备进行可靠性评价，计算设备的可靠性参数；采用灰色关联分析选择影响威布尔分布模型参数的主要因素，然后应用响应面法，在基于威布尔分布的失效速率模型中引入设备运行的影响因素，建立多变量故障失效速率模型，在此基础上对设备进行时变可靠度评价，并对设备进行简单的故障预测。最后将该方法应用于某化工设备，对其进行时变可靠度评价和设备故障时间预测，验证了该方法的有效性。     

考虑不同产品选择性目标的乙醇胺反应精馏塔模拟与优化

提出以环氧乙烷和液氨为原料，水为催化剂，反应精馏塔合成乙醇胺的工艺。分别以一乙醇胺（MEA）和二乙醇胺（DEA）的选择性最大为目标，探讨了在同一反应精馏塔中实现不同产物选择性目标的可行性和可达到的最大选择性。研究在Aspen Plus模拟软件上进行，通过考察操作压力、水进料量、进料氨烷比、再沸比、环氧乙烷进料位置等参数对反应精馏的影响规律，取得实现不同产物选择性目标的参数优化调节方法。研究表明，大的氨烷比、水进料量和再沸比有利于提高MEA选择性，小的氨烷比、水进料量和再沸比则有利于提高DEA选择性，在优化条件下，MEA选择性可达70.30%，DEA选择性可达41.89%。与文献方法比较，采用反应精馏合成乙醇胺具有明显的优越性和操作柔性。     

液液喷射混合器最佳引射角度的CFD模拟

利用CFD模拟方法,研究了液液喷射混合器中引射流体进料角度的影响行为和优化选择问题。选择7种不同引射角度为考察对象,考察了喷射器内部流体的流动特性与掺混效果。结果表明:不恰当的引射角度将导致引射流体在喷嘴外围环隙的速度和流量分配不均,进而导致流场偏移;随着引射角度的增加,压力降、喷射系数、混合段流体速度和湍流耗散率呈现出先增大后减小的变化趋势;不同引射角度下流体达到混合完全所需要的距离相同,但是质量分数存在差别。综合分析,在7种引射角中,引射流体的最佳引射角度为60°,此条件下喷射器内混合段流体速度大,喷射系数高,混合效果好,同时对管壁的冲击力小。