动态累积分批精馏过程研究（I）─—操作方法及实验

提出了动态累积分批精馏过程，选用两种不同物系进行了动态累积操作实验。结果表明：与传统分批精馏方法相比，动态累积法既利用了全回流高效率浓缩，又消除了飞轮效应，所以分离效率明显提高，在实验中分别缩短操作时间２５％和４０％。     

动态累积分批精馏过程研究（Ⅱ）：过程模拟计算

继前文（Ｉ），建立了动态累积分批精馏过程的数学模型，并用其对不同操作条件下的二组元动态累积分批精馏过程进行了模拟计算。结果表明：新操作方法明显优于常规分批精馏过程。     

动态累积分批精馏过程研究（Ⅱ）─—过程模拟计算

继前文（Ｉ），建立了动态累积分批精馏过程的数学模型，并用其对不同操作条件下的二组元动态累积分批精馏过程进行了模拟计算。结果表明：新操作方法明显优于常规分批精馏过程。     

无返混动态累积分批精馏过程

动态累积操作是提高分批精馏效率的一种有效方法 ,但在塔顶累积罐内存在的液相返混限制了分离效率的进一步提高。本文提出了塔顶累积罐无返混动态累积操作过程。研究了塔板和塔顶存液量对分离效率的影响。模拟计算和实验结果均表明 ,降低塔顶返混可显著提高动态累积操作的分离效率     

动态累积与变压强联合分批精馏过程

提出分批精馏过程中的动态累积与变压强联合操作法,并成功应用于工业高效填料塔,生产运行实验结果表明：与传统的分批精馏操作方法相比,动态累积与变压强联合操作方案不仅大幅度缩短了操作周期, 而且明显提高了分离效率, 减少了能耗, 降低操作费用, 具有显著的推广应用价值。     

动态累积间歇精馏操作方法研究

提出了用塔顶温度控制累积罐进行交替切换的操作方法,并以异丙醇-正丙醇为实验物系对该操作进行了可行性研究。研究结果表明,根据塔顶温度控制累积罐的自动切换是完全可行的,并且此操作方式在分离轻组分含量高的物料时仍然有很好的优越性。     

双温度控制动态累积间歇精馏的实验研究

提出了采用塔顶和塔中温度控制进行操作状态转换的全回流间歇精馏控制方法,并以异丙醇-正丙醇为实验物系进行了实验研究.结果表明,用塔顶和塔中温度控制动态累积全回流-全采出的状态切换是完全可行的.此外,引入塔中温度控制使产品数量、质量及操作时间优于单独用塔顶温度控制,并且双温度控制操作弹性更高.     

连续精馏过程动态累积操作方式的研究

针对含低浓度杂质物系的分离进行了连续精馏动态累积操作(DACD)的研究,提出了DACD的操作方案.建立了数学模型,通过MATLAB编程对过程进行了模拟求解,研究了不同操作参数对操作影响,并用乙醇-正丙醇物系进行了实验验证.模拟和实验结果表明,DACD能够解决连续精馏处理含低浓度杂质溶液时塔顶或塔底产品流量太小控制不方便的问题,也降低了间歇精馏对塔釜大小的要求.     

动态累积间歇精馏新操作方式研究

采用正丙醇-异丙醇混合物为分离物系,在动态累积间歇精馏理论基础上,提出了一种新的采用塔釜回流的操作方式,并在常规动态累积与精馏节能方面进行了对比。实验结果表明,在确保塔顶异丙醇产品纯度达到85%的条件下,节省了操作时间,进而可节约17%~33%的能耗,且收率提高1.5%~2.2%。     

热敏物料的冷存料复合式分批精馏塔精馏过程

提出了冷存料的复合式分批精馏塔 ,建立了恒摩尔持液数学模型 ,模型计算结果与实验结果吻合良好 ,并对该设备分离热敏物料的可靠性进行了分析 ,结果表明 ,采用冷存料的复合式分批精馏塔分离热敏物料是合适的 .     

分批精馏最小过渡馏份量的研究

提出了分批精馏的最小过渡馏份量概念,导出了最小过渡馏份量的计算方法,通过算例分析讨论了塔板数和塔内存液量对最小过渡馏份量的影响。     

双回流动态累积间歇精馏全过程的研究

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-异丙醇二元混合物系进行分离研究。主要考察了操作时间对塔顶整个过程产品浓度、温度变化的影响,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,以及过渡馏分阶段操作时间对塔釜正丙醇浓度及温度变化的影响,同时,又对正丙醇的回收进行了研究。结果表明,在同样的产品采出要求条件下,双回流动态累积间歇精馏操作时,随原料中异丙醇含量的增加,所需的操作时间越长,产品的纯度越高,收率越高;操作时间节省166 min,原料中异丙醇质量分数为30%的条件下,所得回收正丙醇的纯度达到91.22%,正丙醇的回收率可达62.93%,原料中异丙醇质量分数别为30%、50%、70%时对应过渡馏分持续时间分别为40、47、58 min;原料中异丙醇质量分数越大,所得回收正丙醇产品的量越少,正丙醇的纯度越低,回收率越小。     

反应精馏相关技术研究进展（I）——过程模拟技术

反应精馏是一种特殊的精馏形式，它将化学反应和分离过程耦合在一个设备中同时进行，具有传统工艺无法比拟的优势，已成为化工自动化领域的研究热点。本文以此为背景综述了反应精馏研究应用中的关键技术——过程模拟技术的研究进展。     

分批精馏中全回流操作的研究

为了研究采用全回流操作完成一定分离任务时所应达到的平衡程度,提出了平衡程度系数概念,并采用乙醇-异丙醇-正丙醇物系对全回流过程中各组分的平衡程度系数在塔内各处的变化及全回流操作终点适宜的平衡程度系数进行实验研究,结果表明,虽然同一时刻不同组分及不同板上的接近平衡程度不同,但实际应用中可只考虑塔顶处关键组分的接近平衡程度,全回流操作终点适宜的平衡程度系数的选取应综合考虑塔板数及操作时间这两方面因素。     

恒全回流塔顶累积间歇精馏过程的研究

提出了一种过程始终为全回流操作的间歇精馏新型操作方式,其特征在于沿塔身不同高度设置有多个中间累积罐,操作中整塔始终处于全回流状态,每隔一段时间将下一级储罐内的液体转移至上一级储罐,塔顶储罐内液体作为产品转移到产品储槽。建立了该流程的数学模型并采用Matlab软件进行模拟,当目标产品浓度相同时,新操作方式的可以节省操作时间,在最优化的中间累计罐密集程度下,可节省50%左右,与具体操作参数相关;最后采用乙酸-水二元物系对该操作方式进行了试验验证,且整塔运行稳定易于操作控制。     

分批精馏过渡段新型操作方式的研究

提出了一种新型过渡段操作方式———放塔身持液操作,分析了该操作中过渡段结束条件的确定方法,通过实验对过渡段的常规操作方式和放持液操作方式进行了比较,结果表明:后者能有效地克服分批精馏中持液的“飞轮效应”的影响,明显缩短操作时间,降低能耗。该方式操作简单,所需设备易于设计,便于在工业生产中实现,是对传统操作的有效改进。     

精馏过程的动态模拟

在各类典型精馏过程稳态模型的基础上,建立了6类典型非稳态精馏模型,并对动态精馏过程的开环响应进行了模拟计算.计算结果表明,实际精馏塔内存在的非平衡效应和惯性效应对非稳态精馏的动态响应过程有很大影响,其中惯性效应的影响更为突出.本文建立的三维非平衡混合池动态精馏模型充分地考虑了精馏过程中的非平衡效应和惯性效应,因此相信能够更适合于模拟实际的动态精馏过程.     

精馏过程实时动态模型

根据工业装置的实际控制要求,提出了一种新的精馏过程实时动态模型。与传统模型相比,该模型在计算速度及畏度方面作了一些改进。引入定容内蒸,逐板进行汽液平衡及水力学计算。基于该模型的软件能非常逼真地实时再现式业装置的正常及异常操作状况,为灵敏板选择及高级控制系统的开发设计提供了依据。     

分批精馏最小过渡馏分量及过渡馏分脉冲控制法的研究

研究了分批精馏最小过渡馏分量 ,在此基础上针对分批精馏过渡馏分段的特点采用了全回流 全馏出交替进行的脉冲控制法。该法以动态模拟确定了全回流时间 ,统计法确定了全馏出时间。采用正己烷 环己烷物系进行对比实验结果表明 :与传统的恒回流比操作法相比 ,脉冲操作法可明显减少过渡馏分量、缩短操作时间和提高分离效率     

氯硅烷酯化反应精馏过程动态模拟

在Aspen plus软件中,研究不同扰动条件对STC醇解反应的影响。结果表明,进料组分醇中的水分含量对产率影响较大,水分含量增加0.6%,产物中TEOS的含量会降低10%。对进料组分比例扰动10%的测试结果表明,增大比例系数,即相对增大醇的投料量,对反应精馏影响较小,而氯硅烷不足则对系统影响较大,主要影响塔顶出料组分。而对于进料量的波动,采用比例连锁控制后,进料量增加或减少10%,出料产品均能快速稳定且组分变化很小。