连续侧线出料精馏分离混合氯化苯

为了得到高纯度的氯苯和二氯苯的同分异构体,本文采用连续侧线出料精馏法从氯苯和二氯苯同分异构体的混合物中分离出氯苯,并为继续分离混合二氯苯提供了基础.本文详细考察了多种因素对连续侧线出料精馏过程的影响,最终确定的最佳操作条件为:进料温度90℃,进料速率2.00ml/min,塔顶采出量0.30ml/min,塔高50 cm(H1=20cm,H2=30 cm).结果表明,在最佳条件下,塔顶氯苯纯度可以达到99.12%,塔顶氯苯得率达到88.12%,塔底二氯苯同分异构体纯度达到97.86%.本文研究结果为进一步提纯二氯苯提供了条件.     

冷冻干燥过程自动控制系统设计

提出了一套冷干燥生产过程自动控制系统的实现方案,该方案由上计算机、ＰＬＣ和单片机小系统组成。并对该系统各组成部分的功能和下位机控制软件设计作了详细介绍。     

冷冻干燥过程自动控制系统设计

提出了一套冷冻干燥生产过程自动控制系统的实现方案 ,该方案由上位计算机、PLC和单片机小系统组成。并对该系统各组成部分的功能和下位机控制软件设计作了详细介绍。     

苯与丙烯烷基化的加压反应与常压精馏集成过程模拟研究

针对苯与丙烯烷基化生产异丙苯先反应后分离的传统工艺中苯烯比高、能耗大的问题,本文提出了加压反应与常压精馏集成新工艺,采用Aspen Plus对该过程进行稳态模拟。在苯与丙烯摩尔比为1的进料情况下,研究了侧反应器台数、侧反应器间间隔塔板数、丙烯分配比例、提馏段塔板数和再沸比等参数对此反应精馏过程的影响规律。在侧反应器3台、反应器间隔塔板数2块、丙烯分配比(0.84/0.14/0.02)、提馏段塔板数5块、再沸比为8时,苯转化率达到99%,异丙苯选择性达到98%。与传统工艺相比,加压反应与常压精馏集成新工艺的反应器总体积减小34.4%,精馏塔再沸器热负荷减少63.8%,节能效果显著。     

反应精馏过程模拟与参数的影响

反应精馏平衡级模型方程反应项引入可变参数λ ;模型求解将变量分内、中、外三层迭代 ,计算结果表明算法易收敛、准确性较高、初值易给定。以乙醇乙酸酯化反应精馏过程为例 ,就过程参数对反应精馏的影响进行了计算。     

模拟甲基叔丁基醚反应精馏的过程

为揭示反应精馏过程的耦合特性,从而为进一步开发新的反应精馏设计方法提供理论支持,采用Gibbs自由能平衡级模型,应用Aspen Plus软件模拟分析MTBE的反应精馏过程,研究了回流比与理论板数对反应和分离效果的影响。结果表明由于反应和精馏的相互作用,在固定回流比改变理论板数(或固定理论板数改变回流比)的情况下,存在最佳理论板数(或回流比)使产品组成最高,这种特性与普通精馏有所不同。     

反应精馏制备碳酸二乙酯的过程模拟与优化

碳酸二乙酯(Diethyl carbonate,DEC)是一种绿色环保的化工产品,用途广泛,具有良好的工业应用价值。为避免传统工艺副产物多、产物难分离等问题,采用碳酸丙烯酯一步法合成碳酸二乙酯,并将反应精馏技术应用于碳酸丙烯酯与乙醇酯交换反应生产碳酸二乙酯工艺中。以乙醇钠为催化剂条件下碳酸丙烯酯酯交换反应动力学为基础,应用Aspen Plus软件对反应精馏过程进行模拟,分别探讨了反应精馏塔精馏段、反应段和提馏段理论板数、醇酯进料比、操作回流比和塔顶采出进料摩尔比对碳酸丙烯酯转化率的影响,从而确定适宜的工艺条件:反应精馏塔的精馏段、反应段、提馏段理论板数分别为2、8、8:醇酯比为8;操作回流比R为6.7;塔顶采出进料摩尔比为0.71。在此工艺条件下碳酸丙烯酯的转化率为79.54%。模拟结果对反应精馏合成碳酸二乙酯的工艺设计和过程优化具有重要指导意义。     

反应精馏生产丁酸酐过程开发

为开发反应精馏塔生产丁酸酐过程,根据文献数据,应用有限元正交配置法回归了丁酸与醋酸酐反应生产丁酸酐的动力学模型参数,其中初值通过对实验数据的多项式回归产生,降低了参数回归难度,提高了模型的准确性。通过动力学模型计算了最小反应段持液量,并以该结果为依据选择了旋液式塔板作为反应板。     

乙酸丁酯反应精馏过程模拟设计

反应精馏偶合了反应和精馏两种单元操作,通过精馏促进反应,可以提高反应转化率和收率,为可逆反应的化工过程生产提供了新的设计途径。基于严格热力学分析计算,利用计算机模拟和优化手段。提出了乙酸丁酯反应精馏、分离纯化的生产流程。采用UNIQUAC方程表征乙酸-正丁醇-乙酸丁酯-水四元非理想体系的汽液平衡,首先,根据实验数据回归了热力学模型中的交互作用参数,并预测了体系中5个共沸物组成,模型的计算结果与实际数据吻合。基于平衡级模型,提出了由平衡反应器、反应精馏塔、倾析器和纯化塔构成的可行流程,对提出的设计流程进行了模拟、优化,得到了操作工艺参数。模拟结果对工业过程的设计和改造具有一定的指导意义。     

选矿过程矿浆液位自动控制系统设计

磨矿及浮选工艺是冶金行业选矿过程中的重要环节，矿石经破碎后进入磨机(球磨机、棒磨机)研磨形成原矿矿浆，矿浆在工艺处理中有时需进入矿浆池，由渣浆泵抽到浮选设备进入浮选作业流程。生产工艺要求：     

重介分选过程分流自动控制系统设计

针对重介分选过程分流阀手动控制存在精确性差、介质消耗量大等问题,设计了一套重介分选过程分流自动控制系统,建立了基于最小二乘支持向量机的分流阀开度预测模型。该系统利用传感器采集悬浮液密度、煤泥含量、合介桶液位和补水阀开度等参数,作为分流阀开度预测模型的输入变量,经模型计算得出相应的分流阀开度输出值并输送至PLC,PLC根据分流阀开度值控制分流阀动作,从而实现分流量自动控制。实际应用表明,该系统可使重介悬浮液密度波动控制在±0.005g/cm3,吨煤介耗降低了0.216kg。     

反应精馏生产丁酸酐的过程模拟

丁酸酐是一种重要的有机原料,其现有的生产工艺为间歇操作,收率较低。本研究将反应精馏技术应用到生产丁酸酐的工艺中,建立了连续生产工艺的数学模型,在实验数据的基础上,用数据分析软件MATLAB对实验数据分析处理,得到相应的模型参数。采用ASPEN PLUS进行工艺方案的模拟计算,结果表明,利用反应精馏连续生产丁酸酐的工艺是可行的,以分离促反应,产品收率到达了97%以上,同时选择工艺操作参数,最佳条件为:酸酐比2:1、反应压力0.2 atm、塔板数为12块,确定反应区主要为进料板附近。     

具有热泵的苯-甲苯精馏过程的建模与控制

研究了热泵精馏塔的建模与控制问题.针对苯-甲苯精馏过程,采用逐板计算的方法进行动态机理建模;在热泵端,基于能量守恒定律等热力学方程建立了热量传递模型.通过对仿真模型结果的分析,研究了热泵精馏塔系统的特性.为了研究热泵精馏塔的控制问题,通过对动态机理模型的阶跃测试和辨识,获得了控制模型.对热泵精馏塔系统,按照单变量PID控制和多变量DMC控制两种结构,分别设计控制系统,通过仿真研究对比了两种控制方案的性能.     

MTBE反应精馏过程动态模拟和控制系统分析

针对在闭环控制方面还远远不能满足反应精馏技术实际操作需要的问题,展开了相关研究。首先建立了通用反应精馏过程非平衡级动态模型,并在此基础上对MTBE(甲基叔丁基醚)反应精馏(Reactive Distillation,RD)过程进行了动态性能的分析和控制系统的设计,提出了一种基于软测量技术的产品质量／转化率联合控制方案。仿真结果表明,该方案优于其他控制方案,可有效地进行产品质量和转化率的多指标控制,控制效果良好。     

甲苯二异氰酸酯装置光气化反应精馏过程模拟优化

分析了光气化法生产甲苯二异氢酸酯(TDI)的工艺流程特点,建立了胺盐反应动力学模型,结合反应精馏塔的工艺参数及操作条件,胺盐的反应精馏塔进行模拟。考察了塔釜温度、侧线采出温度、塔釜停留时间和塔板停留时间的变化对胺盐转化率及再沸器热负荷的影响,得到了优化的参数,即塔釜温度150℃,侧线采出温度为92℃,塔釜停留时间20 min。优化结果使得胺盐转化率达到99.5%,为工业实际操作提供参考。     

反应精馏过程的非平衡级模型初探

采用速率法，建立了反应精馏过程的通用非平衡级模型，对具有Ｎ个非平衡级，存在Ｃ个组分的反应精馏塔，其模型共含有（５Ｃ＋２）Ｎ个独立方程，根据反应速率与传质整编的相对大小，探讨了对通用型模型进行简化的方法与途径。由于克服了平均级模型存在的种种缺陷，该模型通用性强、睦实可靠，不仅适用于多种塔型，而且还适用于无反应的普通多元蒸馏过程。本模型简化后用于普通多元精馏过程时，与Ｋｒｉｓｈｎａｍｕｒｔｈｙ和Ｔａｙ     

改进的WNPE在苯氯化过程的故障检测

针对苯氯化反应精馏过程中测量参数存在的高维度、非线性以及噪声干扰的问题,将遗传算法引入到加权邻域保持嵌入(WNPE)的参数选择中,提出了一种故障检测方法。该方法利用改进的遗传算法优选邻域个数和约减维数的参数,再利用WNPE对原始数据进行非线性降维,提取低维流形特征,建立监控统计模型进行故障检测。用Aspen Plus建立苯氯化反应精馏模型,并设置4种故障进行仿真研究,仿真结果表明,所提算法能够有效地检测出故障的发生,其检测精度明显优于PCA、KPCA方法。     

制备四氯化钛过程中加碳氯化反应热力学

反应热力学对研究二氧化钛加碳氯化反应具有指导作用。运用HSC软件通过计算对二氧化钛加碳氯化的CO／CO2比值、配碳比等进行了讨论,结果表明低温下加碳氯化反应的相关产物为CO2,而高温下为CO。产物TiCl4含量在整个温度范围内保持稳定。当配碳比较高时,碳的反应不完全,存在过量;较低时,不利于TiO2的完全反应。通过对工业TiCl4生产CO／CO2 比值研究,发现CO／CO2比值不完全与平衡态下的CO／CO2比值一致。同时对低价钛氧化物的生成进行了探讨,计算表明在温度低于1 100℃时不会生成低价钛氧化物。通过以上研究为进一步优化加碳氯化反应提供了依据。     

氯乙烯装置苯氯化脱低沸物的反应动力学研究

氯乙烯装置中的少量苯等低沸物不易从装置中除去,并严重影响装置的稳定运行.针对氯乙烯装置中少量苯进行了苯的 .氯化反应研究,基于幂函数型动力学模型,提出了宏观反应动力学方程.对文献中的实验数据进行了整理,针对文献中实验数据少的缺点,对实验数据进行了补充.利用补充后的实验数据对动力学参数进行了回归.得到苯氯化反应动力学方程的指前因子k0为59.466 5,反应活化能E为24.295 4 kJ·kmol-1,氯的浓度项指数为1.194 5,苯的浓度项指数为0.479 6.使用得到的动力学模型对实际氯乙烯装置苯氯化反应器进行了结构参数的计算,与实际反应器结构参数进行了对比,结果表明计算值与实际值吻合度较高,说明得到的反应动力学方程对氯乙烯装置中的苯氯化反应适用性较高.