双塔蒸馏的静态模拟与计算机仿真

研究了二元物系双塔连续蒸馏过程，建立了过程静态数学模型，对其静态特性进行了仿真，研讨了仿真结果。     

双塔蒸馏的静态模拟与计算机仿真

研究了二元物系双塔连续蒸馏过程，建立了过程静态数学模型，对其静态特性进行了仿真，研讨了仿真结果。     

传质系数与浓度的关系

在含 6块塔板的板式塔中选择 2个非理想性较大的二元物系进行全回流蒸馏传质实验 ,同时从描述多组分扩散过程的普遍化方程———Maxwell-Stefan(MS)方程出发建立一个求算传质系数的数学模型 .数据处理和计算的结果表明 ,传质系数不仅与该塔板的浓度有关 ,还与相邻塔板的浓度有关 .对于非理想程度大的醇水物系 ,在不同浓度下的传质系数最大值与最小值相差可达约 1个数量级 .因此 ,对于非理想物系 ,在设计计算中将传质系数当作常数的处理将会产生较大误差 .     

二元溶液气液相平衡实验物系选择的探索

本文讨论了二元溶液气液相平衡实验中物系的选择问题.经过实验研究及分析讨论,结果表明采用正丙醇-水二元溶液物系,利用折光法测定气液相摩尔组成进行二元溶液相平衡实验是合适的.由该物系的实验数据关联得到的模型方程参数与Van Laar方程的文献值吻合较好.另外,正丙醇-水二元体系毒性小,价格便宜,适合高校化工热力学与化工原理教学实验使用.     

双塔串联中间储罐液相交换精馏操作及模拟

提出了一种用中间储罐来实现双塔串联液相交换的操作方式,可以用来分离相对挥发度小的物系或是热敏性物系。通过对乙醇-异丙醇物系的分离试验,验证了该操作方式的可行性,并且构建了全回流过程和塔间液相交换过程的数学模型,通过对模型的求解和与试验结果对比,论证了该模型能比较真实地模拟双塔串联中间储罐液相交换过程。     

Maxwell-Stefan方程及其在多元相间传质中的应用

多元物系传质过程与二元物系传质过程有着本质的区别 ,由于组分间的交互作用 ,多元物系传质各组分传质效率不相等 ,其分布范围可在 -∞至 +∞之间 ,某些组分可能产生逆向传质、渗透传质、传质障碍等传质奇异现象 ,这些现象用传统的二元物系传质规律无法作出解释 ,必须用Maxwell Stefan方程进行描述。该文综述了Maxwell Stefan方程的由来、求解方法及其在多元相间传质中的应用。     

蒸馏-结晶耦合分离乙酸-邻二甲苯的研究

蒸馏-结晶耦合技术是涉及汽-液、固-液平衡的新型分离技术,适用易结晶物质分离,近来也应用到形成恒沸物或组分的挥发度非常接近的难分离物系和形成低共熔物的二元物系.采用蒸馏-结晶法分离乙酸-邻二甲苯,以此二元体系的汽液、固液平衡相图为理论依据,结合实验验证了蒸馏-结晶耦合技术能够打破并超越共沸组成限制,提高产品的纯度.证明采用蒸馏-结晶耦合技术分离具有共沸物的二元体系是可行的,结晶产品乙酸纯度可达到91%.     

单级平衡蒸馏的最优化

平衡蒸馏的优点是在相对较低的温度下有较高的气化率。该文以分离效率为平衡蒸馏过程最优化的目标函数,研究了算法,编制了确定最优操作条件的计算机程序(PZ 程序适应于任意二元物系的平衡蒸馏的调优运算),提供了应用实例。     

用拓扑法关联预测气液平衡的研究

用TTM法的十个模型关联了三个二元物系的VLE,并进行了模型选择,还关联了恒压、恒温二元系的VLE,又对用某温度下的参数预测相邻温度下的气液平衡以及由已知二元数据预测由组分同系物组成的其它二元系的气液平衡进行研究。结果表明,对所研究的含醇和丙酮物系,用TTM法关联的结果一般与用Margules方程相近,比用UNIQUAC,Wilson方程差,但用TTM法计算简单。用该法预测相邻温度下的VLE是可行的,而预测同系物组成的二元系尚需进一步研究。     

二元非均相共沸物分离过程模拟计算

对双塔流程进行了模拟，提出了二元非均相共沸物分离过程的模拟计算方法，可供工程计算参考。     

正丁醇-水-醋酸丁酯三元物系液-液平衡数据的测定、关联和预测

测定了由正丁醇、水和醋酸丁酯形成的三元物系及部分互溶二元物系在20℃、30℃和40℃的LLE(液液平衡)数据,并与文献中已有的正丁醇-水的LLE实测数据核对,说明了测定方法的可靠性.用NRTL和UNIQUAC方程分别进行了三元和二元LLE数据的关联和预测.根据溶液热力学特性对二元LLE模型参数进行了鉴别.在三元LLE数据的关联中,对两种目标函数(摩尔分数和分配系数)进行了比较,并对前一种目标函数中的权重取值问题进行了考察.通过对部分互溶二元物系参数的评选,提高了利用二元参数对三元物系进行预测的准确度.     

变压精馏分离异丙醇-二异丙醚工艺模拟

在分析异丙醇-二异丙醚二元物系性质的基础上,提出了,采用变压精馏分离该二元混合物系的工艺。利用ASPENPLUS模拟软件．选择NRTL物性模型对该物系的分离工艺进行模拟与参数优化,得到了分离该二元物系的最佳工艺参数。研究表明,采用变压精馏的工艺完全能够达到分离该共沸物的要求,变压精馏是分离提纯该二元共沸物的一种可行方法...     

多元物系传质奇异现象及其阐释

大多数传质过程是在多元物系中进行的,因而多元物系传质过程研究具有重要意义。多元物系传质过程与二元物系存在本质的差别,由于组分间的交互作用,多元物系传质过程远比二元物系复杂,传统的传质过程理论不能解释多元物系的一些传质现象。介绍了一些多元物系传质奇异现象,对近年来发展起来的多元物系传质过程理论进行了简要介绍,利用多元物系传质过程理论对多元物系传质奇异现象进行了解释。     

共沸蒸馏在化工生产中的应用与研究进展

共沸蒸馏为共沸物或相对挥发度接近于1的非理想物系的分离过程提供了选择。介绍了蒸馏残余曲线图的热力学原理,并以反应蒸馏生产乙酸乙酯工艺为例说明了蒸馏残余曲线图在流程设计等方面的应用。分别从夹带剂选择、过程设计、过程集成强化、过程控制等角度阐述了共沸蒸馏过程相关理论研究进展;在应用方面,主要综述了乙醇、异丙醇稀溶液、稀乙酸等脱水及回收利用情况,共沸蒸馏过程强化反应蒸馏、变压共沸蒸馏、共沸蒸馏耦合膜分离研究进展情况以及反应蒸馏工艺的局限性,并对其未来的发展前景作了展望。     

三氟甲烷与二氟氯甲烷的汽液平衡

在气相循环的低温加压汽液平衡装置中,测定了三氟甲烷与二氟氯甲烷在268.15,258.15和248.15K条件下的汽液相平衡数据,并用Redlich-Kwong状态方程及Wilson活度系数方程进行关联;根据热力学一致性的准则,搜索了二元相关因子k_(ij)值;显示该物系为非恒沸系。     

水-乙醇-甲基异丁基甲酮体系液液相平衡数据的测定与关联

在常压下测定了水-乙醇-甲基异丁基甲酮体系在308.15,318.15,328.15 K的液液相平衡数据。用Hand方程和Othmer-Tobias方程对实验数据进行拟合,结果表明:Hand方程拟合效果优于Othmer-Tobias方程。采用NRTL模型和UNIQUAC模型对实验数据进行了关联,回归得到了该三元物系的二元交互参数;并对此物系的相平衡数据进行了预测,由模型计算值和实验值的均方根偏差知,NRTL模型能更好地与实验数据吻合。     

新的液相扩散系数模型

根据统计力学理论与Eyring绝对速率理论,建立了描述液相扩散系数的理论模型。该模型反映了温度、压力及组成对液相扩散系数的影响。基于此模型,建立了关联高压液相自扩散系数与密度关系的模型方程;导出了二元溶液相互扩散系数与浓度关系的计算方程;建立了计算无限稀释扩散系数的方程。通过对实际物系的验证计算,本文所导出的各方程均能很好地关联计算液相扩散系数,并优于文献方程。     

单极平衡蒸馏的最优化

平衡蒸馏的优点是在相对较低的温度下有较高的气化率。该文以分离效率为平衡蒸馏过程最优化的目标函数，研究了算法，编制了确定最优操作条件的计算机程序（PZ程序适应于任意二元场系的平衡蒸馏的调优运算），提供了应用实例。     

四氢呋喃-乙醇变压精馏分离

共沸混合物分离是化工过程中常见的分离难题。变压精馏是根据物系压力改变而使液体混合物共沸点组成发生变化,进而使共沸物系得以分离的一种有效分离方法。在热力学分析基础上,提出了四氢呋喃-乙醇液体混合物变压精馏分离双塔工艺流程。以NRTL-RK为物性计算方法,利用Aspen Plus模拟软件对变压精馏分离工艺过程进行分析及模拟,并对工艺参数进行优化。研究结果表明:在常压塔和0.8 MPa高压塔组成的双塔流程中变压精馏可将四氢呋喃-乙醇最低共沸混合物进行较好的分离。     

正丙醇/水+乙腈汽液相平衡的测定、关联及预测

为了对乙腈基共溶剂进行萃取精馏分离就必须先准确获得相应的二元汽液相平衡数据。设计适合于此类物系分离的萃取精馏就必须获得准确的二元汽液相平衡数据。文章在常压下用改进的Othmer釜测定了正丙醇+乙腈和水+乙腈2个物系的二元汽液平衡数据,分别用面积和点对点法对实验数据进行了热力学一致性检验,并用Margules,Van Laar,Wilson,NRTL,UNIQUAC方程对实验数据进行了关联。最后使用基于基团贡献法的UNIFAC和基于量子力学和统计热力学的COSMO-RS和COSMO-SAC对2种物系的相平衡进行了预测,所得结果即可应用于精馏过程的设计,也可作为Aspen Plus,PROⅡ等软件的输入参数。