变压精馏分离甲醇和甲乙酮的模拟

基于甲醇和甲乙酮二元共沸特性的分析,采用变压精馏方法分离甲醇和甲乙酮,以高压塔和常压塔再沸器总热负荷最低为目标,优化两塔理论板数、进料位置和回流比。得最佳工艺参数：高压塔操作压力300kPa、理论板数37、进料位置22、回流比2.5;常压塔操作压力101.3kPa、理论板数48、进料位置11、回流比4.25。得到甲乙酮和甲醇质量分数分别为99.75%和99.53%。在普通变压精馏基础上对系统进行完全热集成,相比于普通变压精馏,完全热集成变压精馏冷凝器热负荷降低48.07%,再沸器热负荷降低47.62%,实现了有效节能。     

热集成变压精馏分离乙酸乙酯与乙醇工艺及模拟

基于乙酸乙酯与乙醇共沸特性的分析,提出了热集成变压精馏的分离工艺,由加压塔和常压塔串联构成。选择NRTL (non random two liquids)模型为物性计算方法,其二元相互参数由汽液相平衡数据回归,利用Aspen Plus软件对提出的分离工艺进行模拟与优化,详细分析了两塔的理论板数、进料位置及回流比对分离的影响,并对比能耗。结果表明,热集成变压精馏分离工艺能很好地实现乙酸乙酯与乙醇的分离,得到最佳的工艺条件,与常规变压精馏相比,热集成变压精馏可节约加热蒸汽34.7％,为共沸物分离的设计和过程节能提供依据。     

萃取和热集成变压精馏分离异丙醇与异丙醚的模拟

异丙醇-异丙醚形成二元共沸物,一般精馏方法很难分离.利用化工过程软件Aspen Plus,在异丙醇和异丙醚产物的摩尔分数达到0.999的条件下,以乙二醇为溶剂的萃取精馏流程和热集成变压精馏流程对异丙醇-异丙醚混合物分离进行模拟.以全年总费用最低为目标,确定萃取精馏流程两塔的理论板数、进料位置和溶剂进料位置以及热集成变压精馏流程的高压塔操作压力,两塔的理论板数,进料位置,得到两种流程的最优操作条件.从模拟结果可知,对于异丙醇-异丙醚混合物的分离,热集成变压精馏所需的全年总费用更低,比萃取精馏的全年总费用降低了10.86％.对于该混合物,热集成变压精馏流程要优于萃取精馏流程.     

甲醇合成中双效精馏节能研究

针对目前国内精馏能耗偏大的情况,以稳态数学模型为基础,对生产能力为8万t/年的甲醇生产过程中的双效精馏的3种流程(并流型、逆流型、平流型)进行了计算。分别得到3种流程所需最小蒸汽量与蒸汽品质和冷水量。通过对不同流程所需的加热蒸汽的费用比较,提出了精馏设计的最佳节能优化方案。结果表明:在相同生产能力下,逆流型流程实现了较好的节能效果,比单塔流程节约蒸汽加热费用约30.3%,比目前国内最常用的双效并流流程节约蒸汽加热费用约16.6%。     

节能型芳烃分离工艺研究

采用稳态模拟技术,对芳烃生产装置精馏系统进行优化节能研究.研究结果表明:将3种典型双效精馏流程应用于芳烃分离流程中,在保证苯塔产品指标的前提下,均有一定的节能效果.权衡整体投资和产生的经济效益,选择平流双效精馏流程对芳烃分离流程苯塔进行节能改造意义更大,其节能率达43.65%.     

芳烃热集成精馏的模拟研究

利用ASPENPLUS软件,对石油芳烃常规分离塔系的工况进行了模拟计算,提出了两种芳烃热集成精馏流程。通过工艺分析和模拟计算确定了两种热集成精馏的最佳工艺操作条件。在模拟计算的基础上,通过对常规精馏与热集成精馏的能耗比较和设备投资的经济分析,找出了较为合理的一种三塔构型有效节能流程。研究结果表明,该流程可节约供热量37%,热力学效率可提高3.56%,但换热面积需增加1倍。     

四氢呋喃双效精馏提纯工艺及其模拟

利用四氢呋喃(THF)水溶液的共沸点随压力改变的特性,提出加压塔-常压塔双塔提纯工艺.常压塔的馏出物浓度达到94.5%左右,加压塔顶馏出液和底部产品浓度分别达到88.8%和99.9%,塔顶馏出液返回常压塔.将加压塔的冷凝器和常压塔再沸器热耦合,建立双效精馏流程.采用PRO/Ⅱ对工艺过程进行模拟,结果表明该工艺达到满意的效果,并且双效精馏流程可节能42.3%.     

间甲苯二胺脱水精馏工艺

为降低间甲苯二胺脱水过程中的能耗,提出了双效精馏和热泵精馏节能工艺。使用Aspen Plus流程模拟软件,对该体系的常规精馏、3种双效精馏、热泵精馏进行模拟优化,得出间甲苯二胺脱水过程的最佳操作条件和设备参数;最后分别对常规精馏、双效精馏和热泵精馏的综合能耗和最小年度总费用(TAC)进行了分析对比。研究结果表明：热泵精馏的节能效果最好,比常规精馏能耗节约了47.5%,年度总费用节约了31.9%。     

水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸物系热集成萃取精馏工艺

针对水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸体系的特点,提出了热集成萃取精馏工艺对其进行分离研究。选择WILSON热力学模型计算该物系的气液相平衡数据,利用ASPEN PLUS软件中的两相闪蒸模块,模拟得到了不同萃取剂条件下,该物系各共沸组分间的相对挥发度。结果表明,乙二醇作为该物系的萃取剂比较合适,且最佳的溶剂比为0.37。在此基础上,以能耗和年总费用(C_AT)作为技术经济评价指标,对常规三塔萃取精馏工艺进行了模拟与参数优化,并利用夹点分析技术对精馏系统的换热网络进行了优化。基于换热网络的优化结果,对常规三塔萃取精馏工艺进行了热量集成。研究结果表明,与常规三塔萃取精馏工艺相比,热集成萃取精馏工艺其能耗降低约34.70%,C_AT节省约21.98%,热力学效率提高约36.34%。因此,热集成萃取精馏工艺是分离该三元共沸物系比较合适的节能工艺。     

碳酸二甲酯与甲醇分离的模拟研究

碳酸二甲酯(DMC)与甲醇形成共沸物,常规精馏无法实现直接分离。采用变压精馏、共沸精馏、萃取精馏3种特殊精馏流程来分离该物系,经商业流程模拟软件Aspenplus全流程模拟得出各流程适宜的操作参数。结果表明,3种流程都可得到较高纯度的DMC产品,但变压精馏较其他2流程得到的产品纯度更高,流程也相对简单。     

苯-甲苯双效精馏的优化计算

建立了苯－ 甲苯单塔精馏的ＭＥＳＨ 方程组,采用分割技术用计算机进行迭代求解,得到了塔内各理论板的气液流量、温度和浓度分布及塔顶和塔底热负荷,并计算了该过程的热力学效率为１３ ．９７ ％ 。在此基础上,提出了苯－ 甲苯的并流型双效精馏流程,并对该流程进行了工艺分析,确定了高压塔塔顶采出量及回流比为两个塔的协调变量。在规定各塔压和高压塔塔底流量的条件下,以综合效益为优化目标,以两塔的回流比为决策变量,采用一维定步长搜索给出决策变量改进值的方法进行优化计算,确定了双效精馏流程的工艺操作条件。优化计算结果表明,高压塔压力为３４ ．３４ Ｎ／ｃｍ ２ ,回流比为１ ．１ ,低压塔压力为常压,回流比为３ ．２ 的双效精馏比单塔精馏可节约供热量３２ ％ ,节约蒸汽用量２８ ％ ,且双效精馏过程的热力学效率可提高４ ．３９ ％ ,是一种非常有效的节能措施     

液压挖掘机回转制动能量回收系统

为了回收液压挖掘机在回转阶段的制动能量,提出一种基于回转马达进/出口压力差自动识别回转过程所处阶段,决策能量回收的全液压自动控制回转制动能量回收系统.引入一正态分布函数,以蓄能器压力状态（SOP）、液压泵出口压力以及负流量反馈压力为输入信号,根据负载的实时需求功率,提出一种以复合恒功率 负流量动力控制决策发动机和蓄能器主辅动力源的能量分配方法,保证回转机构的正常高效运转.仿真结果表明,当回转系统作为单独执行机构时,采用该回收系统的液压挖掘机,能够实现高达50.0%的再生制动能量用于驱动回转的能量回收利用效率,在相同工况下比同吨位液压挖掘机节能16.3%,不影响操作习惯和操作性能.     

高低压脱丙烷精馏系统流程模拟及操作优化

论述了高低压塔脱丙烷精馏系统存在的问题,分析了产生问题的原因,介绍了流程模拟计算的方法和步骤。应用ASPENPLUS对高低压脱丙烷系统进行了模拟计算,并根据计算结果,逐步对系统进行了操作优化。实际操作证明,稳定了高低压脱丙烷系统,节约了能耗,产生了较好的经济效益。     

顺酐加氢产物精制丁二酸的工艺研究

对顺酐加氢产物精制丁二酸的工艺进行了研究。考察了蒸馏压力、蒸馏温度及回流比对减压蒸馏过程的影响;考察了水解时间、水与酸酐物质的量比对水解过程的影响;考察了结晶温度对结晶过程的影响。确定了顺酐加氢产物减压蒸馏后水解结晶精制丁二酸的方法及工艺条件。结果表明,在减压蒸馏温度为75~85℃,蒸馏压力为200~300Pa,水解温度为100℃,水与丁二酸酐物质的量比为4~5,水解时间为2h的条件下,得到的丁二酸产品收率≥70%,纯度≥99.5%。     

Acrobot基于能量的摇起控制算法与运动特性分析

针对Acrobot等一类二连杆欠驱动系统提出了一种基于能量增加的摇起控制算法。该控制算法从保证系统能量增加的角度出发实现系统的摇起控制。对在该算法下系统摇起过程的动力学和运动学进行了详细分析,并讨论了当系统控制输入参数改变时产生的复杂的动力学和运动学行为,通过以上分析得出了系统运动学和动力学的一般结论。     

从银锌渣真空蒸馏回收银和铋的研究

粗铋火法精炼过程中采用加锌除银工艺而产生大量的银锌渣,银锌渣内含Ag、Bi等贵金属.目前主要采用熔析的方法回收其中的Ag和Bi.本文采用真空蒸馏的方法对银锌渣进行二次资源回收,通过实验研究确定真空蒸馏回收Ag和Bi的最佳实验条件为：炉内压强为1～30 Pa,蒸馏温度为900℃,保温时间为2 h.在此条件下,粗银含银量为66.73%,Ag的回收率为97.88%,粗铋含铋量为91.99%,Bi回收率为93.46%.采用真空蒸馏回收Ag和Bi可以大大降低Zn的加入量、降低银锌渣的产出量;同时减少银锌渣烟化、还原流程处理量,降低精铋生产能耗.