A Two-step Design Method for Shaft Work Targeting on Low-temperature Process

In low-temperature processes, there are interactions between heat exchanger network （HEN） and refrig-eration system. The modification on HEN of the chilling train for increasing energy recovery does not always coor-dinate with the minimum shaft work consumption of the corresponding refrigeration system. In this paper, a sys-tematic approach for optimizing low-temperature system is presented through mathematical method and exergy analysis. The possibility of＂pockets＂, which appears as right nose section in the grand composite curve （EGCC） of the process, is first optimized. The EGCC with the pockets cutting down is designed as a separate part. A case study is used to illustrate the application of the approach for a HEN of a chilling train with propylene and ethylene refrig-erant system in an ethylene production process.     

复杂化工过程系统的能值计算方法

针对复杂过程系统的生态化设计,研究系统内部及输出流股能值的计算策略和方法。基于系统能量或质量流程图,确定系统内外的能流、物流的分布和能量分配系数,通过建立复杂系统能值计算的循迹法,确定系统各种输入能值在系统内的分配,解决复杂系统内部联结各单元的流股能值准确计算问题。基于该方法,对玉米燃料乙醇生产过程系统进行了能值分析和评价。     

考虑非等温混合的能量集成用水网络综合

提出了考虑非等温混合的新的水网络模型,并结合线性规划（LP）转运模型同时优化水网络的水耗及公用工程目标。新的水网络模型引入非等温混合以改善用水网络的能耗特性及减少模型中参与集成换热网络的流股数,从而降低设计换热网络的复杂程度。在确定水网络的水耗及公用工程目标后,采用夹点法设计详细的换热网络结构。两个算例结果表明,新的水网络模型不仅能确定用水网络的最优水耗及公用工程目标,而且还能得到一个更加简单的换热网络。这对节省设备投资及减少操作费用具有重要意义。     

液滴-蒸汽直接接触换热的研究

针对液滴-蒸汽直接接触换热过程提出了计算换热速率的模型,并对模型进行了实验验证。实验使用水滴-水蒸气的体系和实心圆锥形喷头,在4个不同的喷头压力下进行。将实验测得的结果与理论模型计算的结果进行对比,吻合良好,研究了换热过程的总换热系数随喷头的压力的变化规律。     

完全能量耦合精馏塔的设计、模拟与优化

本文针对完全能量耦合精馏塔,基于Fenske-Underwood-Gilliland方程建立了完整的简捷设计方法,得到了各塔的实际理论板数、适宜的进料和侧线液相采出位置以及各塔回流比等参数。并在此基础上通过严格模拟,对完全热耦合精馏塔的中间组分分配比β、气相分割比R_v和液相分割比R_l等参数进行了优化,得出了它们对再沸器热负荷的影响规律。     

浓度极稀物中回收微量重组分的精馏操作策略-准间歇精馏

A new operation policy-quasi-batch distillation for recovering infinitesimal amounts species existing in a mixture is presented. In quasi-batch distillation operation, feed is introduced with a constant flow rate onto the feed stage of the column, and the flow rate of the distillate is the same as that of the feed, whereas the bottom product is withdrawn periodically. The behavior of quasi-batch distillation is simulated and analyzed through an example on heavy water separation. Comparing with continuous or batch distillation, the new operation policy is more reliable and efficient to achieve higher recovery of dilute component. This is especially suitable for separating small amount of precious species from large amount of raw material.     

气相进料对隔板精馏塔优化设计的影响

隔板精馏塔（DWC）在节能和节省设备投资方面具有十分突出的优势,隔板精馏塔中隔板位置是重要的设计变量,影响分离效果及能耗,当进料中含有气相时这种影响更加显著。选用苯、甲苯和对二甲苯三元物系,研究了进料的气相分率对隔板位置的影响并确定最优隔板位置。采用严格模拟方法,以年度总费用（TAC）为评价指标,比较不同进料气相分率下隔板塔的经济性,其中气相进料较液相进料TAC最高可节省23.33%。并通过灵敏度分析展示了在进料中含有气相时确定最优隔板位置的重要性。     

应用轴功目标法合成低温分离序列

针对以乙烯深冷分离系统为代表的低温精馏过程合成问题。低温精馏系统包括精馏序列以及与之对应的换热网络和制冷系统。依据轴功目标方法,低温分离系统的能耗可以归结到制冷系统的轴功上,且过程的轴功消耗可以不经过换热网络和制冷系统的合成而直接得到。本文以轴功消耗作为优化目标建立数学模型,在模型中不包含换热网络和制冷系统结构的情况下建立精馏序列与对应轴功消耗的关系。这样,在不增加问题复杂程度的前提下实现对系统总能耗的优化。对乙烯冷端分离系统的合成的算例研究表明,通过基于轴功目标的数学模型可以高效的得到具有最低轴功消耗的精馏系统。     

苯胺精馏过程优化模拟系统

根据苯胺生产装置中苯胺精制工序的原料动态变化的特点,以Visual Basic6．O为开发工具,使用Active技术,以PRO-Ⅱ软件为服务器,建立了包括回收塔、脱水塔和苯胺精馏塔等主要设备的精馏工序故学模型,开发出了苯胺精馏过程的优化模拟系统。依据实际操作数据进行摸拟计算,当原料的质量指标、原料价格、冷却水、蒸汽价格等经济技术指标发生变化时,可以自动调整苯胺精馏塔的操作参故,进行最优配置,在保证产品质量指标的前提下,确定获得最佳经济效益时的适宜操作参数,并根据模拟出的效益情况,确定停车再生催化剂的时间。     

水处理集成微藻生物柴油生命周期系统环境影响评价

采用生活废水的二级出水培养微藻可有效提高微藻生物柴油生产过程的环境效益，降低其环境影响。本文基于生命周期分析原理，针对结合了废水培养微藻的两种微藻生物柴油生产技术路线，即传统路线和热解酯化路线，建立了环境影响评价模型；提出了水处理集成微藻生物柴油生命周期系统评价的水处理过程替代效应的概念及其环境效益定量评价方法；通过计算对比了基于新鲜水培养微藻的两种技术路线的总环境影响指数和废水培养微藻的两种技术路线的环境效益，表明热解酯化工艺结合废水培养微藻路线相较其他工艺路线具有最小的环境影响，表明水处理过程替代效应在水处理集成微藻生物柴油生命周期系统评价中的有效性和必要性。