冷凝法回收有机溶剂的优化设计

采用冷凝技术回收挥发性有机溶剂操作简单,回收成本低,工作原理为将废气冷却或加压到有机气体的露点温度以下,使其液化,而从废气中分离出来。根据其工作原理设计出一台有自动控制系统的管壳式换热器的样机(冷冻式干燥机),并利用该装置回收了乙酸乙酯、乙醇。通过试验测试了不同冷凝温度、换热时间对回收效率的影响,冷凝温度依次为-18,-15,-7℃,换热时间分别为5,10,20,25,30,40 min。试验结果表明:温度越低,回收率越高,-18℃时乙酸乙酯的最高回收率为70%,乙醇为96.77%;换热时间太长或太短回收效果均不理想,最佳换热时间为20—25 min。采取此种工艺回收溶剂效率得到提高,进一步研究工作压力、进气浓度等因素的影响,找到一个最佳条件可最大化回收有机溶剂。     

己二酸生产中的废气净化技术及其影响因素

以辽阳石化公司硝酸氧化醇酮制备己二酸装置为研究对象,研究了己二酸生产中废气的净化技术及废气消减过程中的影响因素。NO,NO2的净化采用水吸收法,以尾气中NOx含量和回收硝酸浓度为主要考察指标,设计了四因素三水平的正交试验,通过试验得出的优化工艺条件为:喷淋水流量7m3/h、补充空气量900m3/h、吸收温度14℃、吸收压力0.155 MPa,尾气中NOx体积分数为420×10-6,回收硝酸质量分数35%。N2O的净化采用催化分解法,并对影响其分解效果的3个因素进行了研究。结果表明,入口温度应随催化剂活性减弱逐渐升高,进气浓度最好维持在11.0%～11.2%,原料气中含水不利于催化分解。     

板式蒸发式冷凝器热工性能实验

对影响板式蒸发式冷凝器热工性能的主要因素——空气的湿球温度、冷凝温度、相对湿度做了实验研究。结果显示：冷凝温度和冷凝压力均随着入口空气湿球温度的升高而升高;入口空气相对湿度对压缩机功耗的影响与湿球温度对压缩机功耗的影响均比较大;对基于同一压缩系统的实验比较表明,在冷凝温度为38℃时,板式蒸发式冷凝器的热流密度比管式蒸发式冷凝器平均大30.5%;且在相同的冷凝温度下,入口空气湿球温度越低,板式蒸发式冷凝器的热流密度比管式蒸发式冷凝器大得越多。     

含苯废气冷凝回收系统板式蒸发器的优化设计

含苯废气的净化处理一直是国内外的研究热点。冷凝法可用于含苯废气的回收处理。含苯废气冷凝回收系统制冷系统的设计内容主要包括冷凝过程中冷凝温度的确定和水蒸汽的结霜问题。基于Aspen Plus中的灵敏度分析工具,本文提出了一种优化的三段式冷凝回收工艺,即设定预冷段、中冷段和深冷段温度分别为1℃,-60℃和-110℃。通过Aspen HTFS对含苯废气冷凝回收系统中的板式蒸发器进行了优化设计。结果表明:在20℃及常压下,当进入冷凝回收系统的含苯废气-空气混合气的流量为100 m3/h时,该冷凝系统的预冷段、中冷段和深冷段的板式蒸发器的换热面积分别为1.4 m2、1.4 m2、1.5 m2,换热板片数分别为11、13、11。     

活性炭纤维吸附-冷凝技术在有机废气回收净化中的应用

文章分析了我国工业生产中的有机废气处理问题,通过对比各种有机废气回收处理技术,开发了活性炭纤维吸附-冷凝工艺技术进行中试试验,回收处理胶粘行业有机废气,结果表明,当进气流量为16 m3/min,进气温度为35℃左右时,对甲苯的吸附量可达到0.195 g/g活性炭纤维,每回收1 kg甲苯可得到5.25元的效益,采用该工艺技术回收有机废气,具有显著的经济效益和环保效益。     

三级冷凝法油气回收工艺流程模拟

使用PR模型对三级冷凝油气回收过程进行了模拟,考察了各级冷凝温度对油气回收过程的影响。研究发现:当预冷温度在-30~20℃之间、二级冷凝温度在-80~0℃之间时,预冷温度和二级冷凝温度对油气回收率几无影响;三级冷凝温度越低,油气回收率越高;系统总能耗随着预冷温度和二级冷凝温度的增加先降低后增加,随着三级冷凝温度的下降而增加。综合考虑油气回收率和系统总能耗,最佳预冷温度、二级及三级冷凝温度分别设定为5,-35及-75℃。     

基于HYSYS模拟的油气回收工艺风险评估

为提高油气回收工艺的本质安全水平,在梳理“三级冷凝+吸附”油气回收工艺的基础上,采用HAZOP和LOPA进行风险评估。针对风险较高的场景,利用HYSYS软件对不同入口油气浓度的工况进行模拟,并依据模拟结果计算最危险物流下的伤亡半径。结果表明,压缩机入口压力低、压缩机停机及工艺系统密封效果差是造成系统风险较高的主要原因,且这些因素均会导致不同节点物流的油气浓度达到爆炸极限;入口油气浓度越低,回收工艺中气相物流的体积分数越容易进入爆炸极限范围内;最危险物流油气浓度下可燃气体毒性扩散及超压爆炸引发的轻伤半径分别为100 m和161 m,可以作为应急救援及紧急疏散的安全距离。研究结果可为同类型油气回收工艺的安全管理提供实际参考。     

浸没燃烧式气化器的运行特性及优化

建立了浸没燃烧式气化器(SCV)传热管的传热计算模型,给出了计算流程,并且通过实际运行参数验证了模型的准确性。基于该模型计算分析了某型SCV额定工况时管内外的温升曲线以及传热系数曲线;讨论了LNG流量、入口参数以及壁面污垢热阻对水浴温度的影响;根据计算结果提出了加装管内扰流装置以强化传热,当管内传热强化系数为3.0时可在原结构基础上使水浴温度降低14.8℃,或在水浴温度保持不变的条件下减少23%的传热面积。     

变换冷却系统第一淬冷器问题及对策

针对变换装置第一淬冷器存在的冷凝液用量大、瓷球粉化影响淬冷器的长周期运行等问题进行探讨。对第一淬冷器入口管道增加喷淋装置等实施技术改造,改善雾化效果,减少冷凝液消耗,酚氨回收处理煤气水量负荷大的压力得到缓解,确保装置安全稳定运行。     

基于低温吸收-蓄热氧化的油气回收技术研究

为了实现油气回收和达标排放的目标,采用回收与处理相结合的研究思路,优选出了基于低温吸收和蓄热氧化的油气回收技术方案。对该技术方案进行了室内试验和现场试验,并对影响回收效果的两个主要因素进行了规律性研究。试验表明:当液气比、喷淋密度越大,吸收剂含吸收质初始浓度、煤油温度越低,以及油气中初始甲苯浓度越高时,吸收率越高;在进行油气吸收时吸收剂最好采用新鲜煤油;蓄热氧化处理过程中,洗涤气不可缺省;该技术方案油气吸收处理效果较好,室内和现场试验结果均达到了设计要求。此技术具有经济和高效的优点,对今后油气回收技术的发展具有一定的指导意义。     

冷凝和吸附集成技术回收有机废气

有机废气治理的难度在于石化、石油、化工等领域的工艺不同,导致排放的废气组分及浓度相差很大。根据有机废气的特点,选择合适的工艺进行有效治理并实现资源回收是非常必要的。目前,冷凝和吸附集成工艺回收有机废气成为人们的研究重点。冷凝法回收有机废气应用于高浓度场合,尤其适合应用在集成工艺的前端。吸附法回收技术更适合于低浓度油气吸附,作为集成技术的后端处理。有机废气冷凝和吸附集成技术,既发挥冷凝法在冷凝高浓度油气方面高效的优势,以及吸附法在吸附低浓度油气时可以将油气浓度控制在很低范围的优势,同时又可避免单纯冷凝技术由于低温冷凝而引起的成本及操作费用剧增,以及吸附法由于吸附高浓度油气而产生的安全隐患。通过对冷凝和吸附段的工艺及结构参数进行优化,并选择合适的制冷剂及吸附剂,以期最终达到回收率、设备投资、运行能耗及安全性等综合技术经济指标的最优化。     

煤化工酸性气对硫磺回收装置烟气SO_2排放浓度的影响

在70 kt/a硫磺回收装置上考察了煤化工酸性气对硫磺回收装置烟气SO_2排放浓度的影响。结果表明:煤化工酸性气对一级反应器、加氢反应器入口尾气中有机硫含量影响较大,同时煤化工酸性气中CO_2浓度较高,严重影响胺液对H_2S的共吸收,该气引入硫磺装置后,对烟气SO_2排放体积浓度影响200 mg/m~3左右。     

含碘循环吸收液快速反应结晶新工艺研究

研究以瓮福集团碘回收中试装置生产的高质量浓度含碘循环吸收液为原料,将自主开发的新型氧化剂加人吸收液中进行反应,使碘结晶析出.在探索试验的基础上,用正交实验法优化了反应结晶和快速结晶的工艺条件,考察了反应时间、反应温度、搅拌速率、氧化剂用量、冷凝时间等影响因素.研究得到的反应结晶的最佳工艺条件为:反应温度50℃,反应时间2.5 h,氧化剂用量1:1.2,氧化剂流量0.022 g/s;快速结晶的最佳工艺条件为:结晶温度40℃,结晶时间1.5 h,搅拌速度100 r/min,冷凝时间70 min.碘的回收率提高到99%以上,所得碘样品含碘94.3%,该研究具有很高的工业应用价值.     

节能减排型消解辅助装置的设计应用

为降低烟草样品总氮检测的前处理过程中硫酸的使用量及废气释放量,设计消解的辅助装置。辅助装置包括罩杯和玻璃管,罩杯用于稳定和竖立玻璃管,玻璃管用于增加由消解产生的废气在体系中停留时间。上升的废气被冷凝液化,回流消解管中。应用结果表明:消解时的废气释放量由17.35 g减少为1.55 g;硫酸用量由原来的25 m L降低到15 m L时,不影响原样品的消解效果。该消解辅助装置操作简便,硫酸使用量低,废气释放量低,适用于烟草样品的总氮的测定,起到节能减排的作用。     

利用热泵干燥污泥技术的试验研究

为了对热泵干燥污泥的方法进行研究,采用自行设计的污泥热泵干燥装置对含水率为55%-60%的污泥进行干燥试验研究。分析了风量、空气参数、冷凝温度和蒸发温度等对干燥效果的影响。试验表明,风量、空气参数、冷凝温度和蒸发温度对干燥效果有较大的影响,随着风量的增大,出水量逐渐增多,在风量达到800-1000m3/s,达到一个最佳的干燥效果,此时能耗比为0.73。     

印刷烘干用热泵系统的管板式回热装置设计及性能分析

介绍了一种回热式空气能热泵系统,其回热装置采用管板式结构,在回收利用废气余热的同时避免了废气中墨料杂质和水蒸气对新风的污染。CFD数值模拟了新/回风在回热装置中的流动换热过程,结果显示:新风管道沿程压降和表面换热系数基本保持恒定,回热装置稳定连续工作;新/回风出口温度随环境温度线性变化,回风入口温度变化则会整体改变出口温度变化幅度。极端环境温度-20℃时,新风通过回热装置预热后温度可达272.7K以上,可保证热泵系统的正常工作。热泵系统COP计算结果显示:回热装置大幅提升了印刷烘干用热泵系统的COP值。对应热风烘干最优工作温度50℃,此时热泵COP值在2.81～7.94。     

微波辐照再生载甲苯活性炭

本文提出了一种运用微波辐照再生吸附有甲苯废气活性炭的新再生方法。通过正交试验 ,探讨了活性炭在微波辐照条件下脱附率与活性炭量、微波功率、载气线速度及再生时间等因素的关系 ;得出了再生的优化条件 ;测定了解吸速率曲线 ;对影响活性炭损耗的各因素进行了分析 ;并对再生后甲苯的冷凝回收法进行了探索。     

HFC245fa水平光管与强化管管束外冷凝换热

试验研究了新型环保工质HFC245fa在光管与强化换热管管束上的冷凝换热特性。试验管束由4列排深为5排的列管构成,换热管公称外径为19.05mm、有效换热长度为1000mm。试验中,通过改进的Wilson图解法获得强化换热管水侧对流传热系数,利用2接点温差电偶测试蒸气与冷却水温差(±0.025℃),利用热电偶通过小周期标定法获取试验管进出水温差(±0.01℃);考察了冷凝温度、热通量对冷凝换热的影响。研究结果表明:HFC245fa在光管单管外冷凝传热系数与Nusselt模型预测值一致性较好;同热通量下,强化换热管单管上的冷凝传热系数为光管的13.5倍;光管管束上的试验结果比Nusselt管束模型预测值高20%～50%;强化管冷凝换热性能受作用热通量的影响较大。试验结果对工质与新管材推广、应用具有指导意义。     

降低硫磺回收装置尾气SO_2排放浓度的研究

通过分析影响硫磺回收装置尾气二氧化硫排放浓度的因素,系统研究了降低硫磺回收装置外排尾气SO2浓度的方法。外排尾气SO2浓度取决于净化尾气和液硫脱气废气中的总硫含量,胺液和催化剂性能是重要影响因素。采用新开发的液硫脱气及废气处理新工艺,可将外排尾气ρ(SO2)降至50~150 mg/m3。     

基于正交层次法的锂离子电池热管散热模组数值模拟分析

设计了锂离子电池热管-铝板嵌合式散热模组,增大热管与电池接触面积,强化换热。利用数值模拟和正交试验层次分析研究了影响模组散热性能各因素的具体影响权重,进行参数优选。结果表明：各试验方案下电池模组的温差均控制在3℃以内,均温性能优异;各因素对最高温度的影响程度依次为：热管冷凝段对流传热系数>热管冷凝段长度>铝板厚度>热管间距;结合层次分析确定最佳参数组合为热管冷凝段对流传热系数25 W·m^-2·K^-1、热管长度117 mm、铝板厚度2 mm、热管间距20 mm,该方案下电池以2C倍率放电至20%模组的最高温度为41.60℃,温差为1.35℃,满足散热要求。