理想热耦合精馏塔及其稳态特性

首先介绍了理想热耦合精馏塔的基本结构及其节能原理，然后推导了其动态数学模型。该数学模型不仅可用于系统动态分析，而且更适合于系统稳态仿真。通过对一个苯和甲苯二元物系的分离计算，表明了理想热耦合精馏塔可以实现常规精馏塔的功能，也证实了它应用于实际过程的可能性     

二元高纯精馏塔动态建模及仿真

基于二元高纯度精馏塔的动态响应的特点，该文系统化地提出了一种新颖的精馏塔动态建模方法。在一定的假设条件下，仅仅需要稳态设计数据及操作条件，便能构造精馏塔的状态空间数学模型，而且所得模型可直接用于控制系统的设计与分析。通过对某二元高纯度精馏塔的计算机仿真，证明了该建模方法具有较强的鲁棒性和令人满意的准确度。     

碳酸二乙酯-对二甲苯二元物系粘度和密度的测定

在常压、298.15~363.15K条件下,对碳酸二乙酯-对二甲苯二元物系采用U形振动管密度计测定其密度,采用乌氏粘度计测定其粘度。并由密度和粘度数据计算该物系的超额体积和超额粘度,同时对不同温度下的超额体积与组成的关系进行了多元回归,对超额粘度与组成的关系按Red lich-K ister方程进行了关联,计算值与实验值的最大标准偏差小于3%。     

双回流动态累积间歇精馏塔的研究

在动态累积间歇精馏塔中,采用双回流动态累积间歇精馏操作对正丙醇-异丙醇混合物的分离进行实验。考察了操作时间对塔顶异丙醇含量和塔顶温度的影响,并与塔顶回流动态累积间歇精馏操作的分离结果进行了比较。实验结果表明,在同样的产品采出要求条件下,采用双回流动态累积间歇精馏操作时,原料中异丙醇含量越高,所需的操作时间越长,异丙醇纯度越高,收率越高;在原料加入量为1000 mL、加热功率为150W、原料中异丁醇质量分数为70%时,两种操作方式均可得到质量分数96.92%的异丙醇产品,采用双回流动态累积间歇精馏操作方式,异丙醇收率比采用塔顶回流动态累积间歇精馏操作方式提高了2.16个百分点,操作时间节省166min。     

一种新型的二元精馏塔在线优化方法

为了对二元精馏塔实现在线优化，本文提出一种求解速度度、稳定性好、便于在线校正的分段逐板计算静态数学模型。在此基础上提出了一种新型的递阶在线优化方法。通过对某３０万ｔ／ａ乙烯装置中乙烯精馏塔优化研究，取得了满意的结果，单位产品能耗降低了３－５％。     

三、精馏塔的动特性

(一)前言以搞清精馏塔运行的问题为出发点,1950年初许多研究人员作了精馏塔动特性的研究, 在介析一般装置动特性的过程中(不只限于精馏塔),首要的问题,就是如何处理装置内的各种现象,也就是在动特性解析过程中,如何进行装置内现象的模型化和方程表示的问题及如何把它引入到解析动特性的过程中去,作为模型化对象的各种装置内现象中,最主要要考虑的是物质传递过程和流动过程。精馏塔动特性的解析过程中第二个问题,就是,用这个解析结果来表示实际精馏塔动特性时其确切程度如何。精馏塔动特性的解析方法大体上有以下两种:一种是用传递函数的形式进行解析(亦称为手算法)、另一种是用模拟计算机或数字计算机,从基本方程式直接求得动特     

草酸二甲酯对甲醇-碳酸二甲酯二元物系汽液平衡的影响

用气相单循环平衡蒸馏器测定了甲醇 ( 1) -碳酸二甲酯 ( 2 )物系的常压汽液相平衡数据 ,用积分法对其进行了热力学一致性检验 ,并用Wilson方程对试验数据进行了关联 ,得到了液相活度系数参数。测定了加入萃取剂草酸二甲酯 (DMO)对甲醇 ( 1) -碳酸二甲酯 ( 2 )共沸系统常压汽液相平衡的影响     

环氧氯丙烷精馏塔高沸物的回收利用

一、绪言丙烯高温氯化法制环氧氯丙烷,其产品环氧氯丙烷是合成甘油及合成树脂的重要有机原料,其需要量随着国民经济的发展日益增大。最近几年,国内许多工厂相继建成了氯化法制环氧氯丙烷装置,并投入生产。在生产环氧氯丙烷过程中,环氧氯丙烷精馏二塔     

丁二烯萃取精馏塔动态数学模型的建立

运用机理法建立了丁二烯萃取精馏塔的动态数学模型 ,以 C语言编程实现了该塔的仿真 ,然后给出了稳态及开工仿真结果 ,结果令人满意。本模型已用于"丁二烯抽提装置仿真培训软件的开发     

精馏塔串联塔系的整体优化与简单分散优化研究

在精馏塔单塔模拟与优化的基础上，研究了精馏塔串联塔系的整体优化和单分散优化，构造出以经济效益最大为目标函数的优化命题并用ＳＱＰ优化算法求解。基于某厂乙苯回收塔和乙苯产品塔的整体优化与简单分散优化的仿真结果比较，得到的结果整体优化优于简单分散优化。     

精馏塔串联塔系的整体优化 与简单分散优化研究

在精馏塔单塔模拟与优化的基础上,研究了精馏塔串联塔系的整体优化和简单分散优化,构造出以经济效益最大为目标函数的优化命题并用SQP优化算法求解。基于某厂乙苯车间苯回收塔和乙苯产品塔的整体优化与简单分散优化的仿真结果比较,得到的结果整体优化优于简单分散优化。     

Agrawal分壁精馏塔分离芳烃的稳态和动态研究

分壁精馏塔(Agrawal divided-wall column,ADWC)内部有上、下2个分隔壁,可实现四组分混合物的高纯度分离。建立了分离苯(Benzene,B)、甲苯(Toluene,T)、二甲苯(o-Xylene,X)和均三甲苯(1,3,5-Trimethylbenzene,H)的ADWC稳态严格精馏模型,经济优化后得到最优的塔体结构和操作参数。与常规三塔流程、Kaibel分壁精馏塔和强化Petlyuk分壁精馏塔进行能耗优势对比。结果表明,ADWC结构具有能耗和经济优势。与Kaibel分壁精馏塔相比,ADWC可节约10%左右的能耗和投资;与强化Petlyuk分壁精馏塔相比,ADWC结构简单并可在较少分离区域完成混合物的高效分离。稳态下全塔液相分布表明,在预分馏段内需实现甲苯和均三甲苯的清晰分割,中间塔段需要实现苯和二甲苯的清晰分割,主塔的上、中、下段分别完成苯和甲苯、甲苯和二甲苯、二甲苯和均三甲苯的清晰分割,在预分馏段和中间塔的底部二甲苯和甲苯略有返混现象。基于不同分气比下ADWC能耗和侧线组成分析结果,在Aspen Dynamic中建立了5×5的组分控制结构,该结构在发生±20%的流量和进料组成波动时,具有较优的控制效果。     

二元非均相恒沸物的精馏

本文对二元非均相恒沸物精馏塔的进料方式、回流方式及塔顶产品采出方式等问题进行了讨论,并且给出了较详细的设计计算方法。     

复杂物系压力容器安全阀泄放过程的HYSYS动态模拟

通过建立的HYSYS动态模型,清晰地模拟出了某三相分离器压力安全阀在火灾工况下的泄放过程,得出了火灾工况下设备的最大泄放量及对应的物性参数,为复杂物系压力容器安全阀的计算及选型提供了有益的参考。     

乙酸精馏塔的用材研究

聚乙烯醇装置中的乙酸精馏塔的工况条件，选择不锈钢、钛和脱氧钢３大类７种材料进行实验室和现场的大量试验，并对３类材料在乙酸中的腐蚀机理进行分析，提出了一个新的选材方向。     

二元塔顶累积全回流间歇精馏塔最少理论板数的近似计算

分析了二元塔顶累积全回流间歇精馏理论塔板数对塔顶产品中轻组分极限浓度的影响,得到当塔釜内的存液量超过一块理论板上的持液量时,塔顶产品中轻组分的极限浓度随理论塔板数的增加而提高;推导出二元塔顶累积全回流间歇精馏塔最少理论塔板数的近似计算公式并进行了经验修正,近似计算公式中最少理论塔板数为塔板持液量的显函数。对近似计算公式的验证结果表明,近似计算公式具有普适性,在塔板持液量较小时或塔板持液量较大但所需最少理论塔板数较多时,近似计算的最少理论塔板数与精确计算的最少理论塔板数的相对偏差小于1%。     

双回流动态累积间歇精馏分离正丙醇-异丙醇物系过渡馏分的研究

在双回流动态累积间歇精馏实验装置中,以正丙醇-异丙醇为物系进行了间歇精馏实验,考察了操作时间对过渡馏分采出段塔顶馏出液中正丙醇和异丙醇的含量及塔顶温度、塔釜液正丙醇含量及塔釜温度的影响。实验结果表明,原料中异丙醇质量分数别为30%,50%,70%时,对应的过渡馏分采出段操作时间分别为38,46,57min;原料中异丙醇的含量越低,正丙醇回收率越高。在原料加入量为1L、加热功率为150W、原料中异丙醇质量分数为30%的条件下,回收得到的正丙醇质量分数可达到86.66%,此时正丙醇的回收率为67.57%,过渡馏分的量最少,操作时间最短。     

基于动态模拟的精馏塔安全阀泄放工况分析

采用Aspen Hysys流程模拟软件,对精馏塔系统中火灾、冷凝器冷媒切断和停电3种安全阀泄放工况进行动态模拟计算,分析了安全阀泄放量和开启情况、塔釜液位及塔内组成随时间的变化等,为制定应急处理预案和设置控制连锁提供更为充分的设计依据。实验结果表明,火灾工况的安全阀起跳时间和泄放量受暴露在火灾中的润湿面积影响很大,应及时采取泄压措施避免安全阀起跳,同时在塔釜附近增加喷淋装置以降低塔釜温度,有效抑制塔压降急剧升高的情况;冷凝器冷媒切断工况泄放时间最短,瞬时泄放量最大,应及时切断塔釜再沸器热源,并设置超压连锁控制,将产品气泄放至燃料气管网或火炬可有效避免安全阀起跳;停电工况塔釜温度上升速度最快,塔釜轻组分下降速度更快,泄放时间最短,应及时切断塔釜再沸器热源,并在塔顶回流罐引入高液位报警装置,从而及时切断冷媒,并设置超压连锁控制。     

加权残差法对于大型精馏塔动态模拟的应用

精馏塔的动态模型常常涉及到许多变数,这就严重地限制了它的应用,作者采用三阶自然样条函数作为基本函数整体模拟以及分别按精馏段和提馏段模拟浓度变化曲线以达到减少变数的目的。采用加权残差法处理非线性微分方程式组,最后用数值方法求解。作者将这两个动态模型分别用于二元系及三元系的具有48层及39层实际板的精馏塔,使回流比分别变化±5%、±10%,再沸器热负荷分别变化±2.5%,±5%,进料流率变化±5%,关键组份在进料中的组成变化10%,解出当精馏塔最终达到稳态时的组成及其他有关参数,在达到令人满意的精确度的情况下计算机时间可节省60%以上。