恒回流比间歇精馏的最小回流比计算及其能耗分析

完善了采用恒回流比操作方法,在理想操作条件下间歇精馏二元理想混合物时,最小回流比的计算方法.分析了采用恒回流比操作方法间歇精馏二元理想混合物,在馏出液中轻组分的收率和平均浓度要求均高时,相对于恒馏出液组成操作方法能耗较高的原因.     

“全回流”间歇精馏塔顶贮槽内液体流动时的混合

引　言2 0世纪 80年代末 ,余国琮、杨志才等[1] 参照连续精馏开工过程的操作方法提出并实验证明了一种新的间歇精馏操作方法———塔顶累积全回流法(本文简称“全回流”) .采用此法 ,笔者[2 ] 最近推导出在理想操作条件下间歇精馏二元理想混合物精馏过程中塔顶贮槽内液体流动为完全混合时最小汽化总量计算法 .由于采用此法 ,塔顶贮槽内存液量可能很大 ,往往必须考虑塔顶贮槽内液体流动时的混合程度 .本文以多级串联混合模型的级数表示采用此操作方法塔顶贮槽内液体流动时的混合程度 ,以在理想操作条件下间歇精馏二元理想混合物为例 ,通过举…     

二元混合物“全回流”间歇精馏的能耗

介绍了在理想操作条件下，“全回流”间歇精馏二元理想混合物量纲1最小操作总时间的数值计算方法.通过举例计算，比较了在理想操作条件下，“全回流”与部分回流间歇精馏二元理想混合物的能耗，得到了“全回流”间歇精馏适合于相对挥发度小、原料中轻组分的浓度低、塔顶产品中轻组分收率要求高而浓度要求低的分离任务的结论.     

非理想溶液间歇精馏的计算机辅助设计

为了提高二元非理想溶液间歇精馏的设计效率,提出了恒馏出液组成和恒回流比两种间歇精馏操作方式的计算机辅助设计法。采用由智能拟合法得到的汽液相平衡方程逐板计算求理论塔板数,高斯-勒让德数值积分法求有关积分,可视化的Visual Basic 6.0语言编制设计软件。将设计参数输入软件,可快速准确地求出二元非理想溶液间歇精馏的众多设计和操作参数,还可求出回流比与釜液温度的关系,实现由釜液温度前馈控制间歇精馏过程。计算机辅助设计法极大地提高了二元非理想溶液间歇精馏的设计效率。     

二元多段恒回流比常规间歇精馏的讨论

介绍在理想操作条件下,二元优化多段恒回流比常规间歇精馏的数值计算方法。通过实例计算,比较常规多段恒回流比与优化多段恒回流比常规间歇精馏能耗,得到等气化量多段的能耗接近于优化多段恒回比的结论。     

氯乙酸甲酯减压间歇精馏分离工艺研究

采用减压间歇精馏技术从氯乙酸甲酯/甲醇/水三元组分中分离氯乙酸甲酯,考察了操作压力、回流比和精馏时间对减压间歇精馏过程的影响,得出了较佳的间歇精馏条件:操作压力为8 k Pa,回流比为3∶1,回收产品中氯乙酸甲酯质量分数为99.84%,氯乙酸甲酯回收率为77.42%。     

单乙醇胺(MEA)间歇萃取精馏甲醇-丙酮研究

用常规的间歇萃取精馏实验装置,研究了以单乙醇胺(MEA)为萃取剂间歇萃取精馏分离甲醇—丙酮恒沸物的过程。考察了萃取剂、全回流时间、共沸物组成、溶剂与混合物的体积比、回流比等因素对萃取精馏分离甲醇—丙酮共沸体系的影响,从而得出最优的萃取条件。     

间歇精馏回收废溶剂油中二甲苯/醋酸丁酯

采用间歇精馏法从工业废溶剂油中回收二甲苯和醋酸丁酯,对预处理后的原料进行了间歇精馏.考察了分离温度、时间、回流比等操作参数对分离过程的影响.结果表明,在最佳的工艺条件下,二甲苯和醋酸丁酯在馏出液中的含量均达到95%以上,回收率分别达到62%和99.4%.增大回流比有利于产品的回收.     

减压间歇精馏回收实验室废液中甲苯的研究

采用减压间歇精馏技术从组成为甲苯/乙醇/水三元共沸体系的实验室废液中回收甲苯,考察了操作压力、精馏时间、回流比和乙醇/水质量比等参数对减压间歇精馏过程的影响,得出了较佳的回收条件:操作压力为30.4 k Pa,前馏分段回流比为5,产品段回流比为7,产品中甲苯质量分数大于99.5%,单程甲苯回收率大于70%。     

多组分减压间歇精馏操作探讨

介绍了减压间歇精馏在多组分精馏生产中的优势,然后从物料组分、压力、热源、回流比的精馏操作方面进行探讨,最后对多组分减压间歇精馏操作一般过程进行总结。     

恒再沸比提馏式间歇精馏的最小再沸流比与能耗分析

通过构造一函数,推导出二元恒再沸比提馏式间歇精馏,在理想操作条件下,理论板数趋向无穷多时,瞬时恒浓区变化方式可由此函数值(>0或<0)来判断,完善了二元恒再沸比提馏式间歇精馏最小再沸比计算方法。推导出二元恒残液组成提馏式间歇精馏,在理想操作条件下的最小汽化总量的计算公式。通过对理论板数趋向无穷多时的能耗分析得到,二元提馏式间歇精馏,要求残液中重组分的收率和平均浓度均高时,相对于恒残液组成操作,采用恒再沸比操作能耗较高,其主要原因是低效总能耗（理论板数趋向无穷多时,直接表现为无效总能耗）在总能耗中占比例较大。     

二元常规间歇精馏的最小汽化总量

引言 间歇精馏是经常用于小规模生产的一个重要的单元操作,常规间歇精馏的主要特征是间歇精馏过程中塔顶连续出料、塔釜存料,精馏终了塔底集中出料.     

用夹紧区原理确定多元恒回流比分批精馏最小回流比

夹紧区是精馏塔内出现的浓度几乎不变的区域,对于三元物系来说,根据夹紧区在塔内出现的位置可分为：上、中和下加紧区.在无穷板数和任一瞬时釜浓下选择不同的回流比可使分批精馏处于不同夹紧区下操作.文中讨论了三元恒回流比分批精馏过程中夹紧区的演变,在Rayleigh方程的基础上建立了应用夹紧区原理确定多元恒回流比分批精馏最小回流比的方法.该方法并不要求相对挥发度为常数,并且能准确计算顶浓,克服了通常所采用的Underwood公式法的缺陷,为多元分批精馏的简捷设计奠定了基础.     

基于MVR热泵精馏的乙醇-异丙醇分离工艺

常规精馏分离乙醇-异丙醇小温差体系的能耗较高,为此本文将两种机械蒸汽再压缩（MVR）热泵精馏工艺,即塔顶蒸汽直接压缩供热和塔底液相闪蒸压缩供热精馏工艺应用于乙醇-异丙醇的分离研究。利用Aspen Plus化工流程模拟软件中的严格精馏模块RadFrac.和压缩机模块Compr.,选用Wilson-RK方程计算物性数据,以分离过程的能耗最低为目标函数,对以上提出的两种MVR热泵精馏工艺分别在不同操作压力工况条件下进行了模拟与优化,得到了各自相关的工艺参数和设备参数。研究结果表明：与常规精馏工艺相比,以上两种MVR热泵精馏工艺节能分别为93.2%和93.4%。利用模拟得到的相关数据,估算了以上两种MVR热泵精馏工艺的平均年总费用,并进行了综合经济效益评价。结果表明：以上两种MVR热泵精馏工艺的平均年总费用基本持平,因此以上两种MVR热泵精馏工艺均是分离该体系较为合适的方法。     

A COMPARISON OF THE HYDRODYNAMICS OF OPEN AND CLOSED STIRRED VESSELS

In this study, the effect that the top boundary has on the flow in the bottom region of a fully baffled stirred vessel of standard geometry, was investigated. Measurements of the three dimensional mean and fluctuating velocity components were made with Laser Doppler Anemometry. Calculations of the flow field were made with the commercially available CFD code FLOW3D. Three cases were studied. Two in which the top boundary was located at 30 mm, one with an air-liquid interface (open vessel) and one without (closed vessel). For the third case a closed vessel was also used and the top boundary was located at 150 mm.

The effect of removing the air-liquid interface at 300 mm on the flow in the bottom region of the vessel was small enough to be within the experimental uncertainty. Lowering the closed top boundary from 300 to 1 SO mm had a rather small impact on the flow field in the lower part of the vessel, It was concluded that the detected change is due partly to a direct effect from the introduced lid and partly to the fact that the impeller discharge is affected. The observed changes are so small that it can safely be stated that the suspension capacity of the system is not affected when the top boundary is altered within the limits of the present investigation.     

二元提馏式间歇精馏的优化操作与最小汽化总量

理想操作条件下二元提馏式间歇精馏优化操作的汽化总量与最小汽化总量的计算是约束函数优化问题。本文采用罚函数法,将此约束函数优化转变为无约束函数优化,并采用固定双步长因子梯度法数值求解该函数的极值。计算表明:固定双步长因子梯度法具有良好的收敛性,同时,降低分段数较多时,数值截断误差积累对计算结果的影响。二元提馏式间歇精馏优化操作较恒残液组成操作的能耗低的原因如下:在理论板数相对较少(接近二元提馏式间歇精馏恒残液组成操作所需的最少理论板)时,优化操作通过控制再沸比提高了能耗效率;在理论板数相对较多时,优化操作通过控制再沸比,在保证过程的能耗效率较高的同时,可尽可能快地将物料移出系统,减少了精馏过程中塔顶贮槽内液体的混合熵产。通过对计算结果的归纳与外推,得到了理想操作条件下理论板数为无穷多时二元提馏式间歇精馏优化操作再沸比的变化方式以及最小汽化总量的计算公式。     

R32在水平微细圆管内凝结换热的数值模拟

采用VOF模型对R32在内径为1 mm水平圆管内的凝结换热进行了数值模拟.圆管进口饱和蒸气和壁面温度分别为40℃和30℃.假设气相为湍流、液相为层流,考虑重力和表面张力的影响,模拟分析了干度、液膜厚度和轴向速度沿管长的变化.结果表明,沿管轴向顶部液膜先增厚后基本保持不变,管底部液膜持续增厚.表明当量直径在1 mm时重力作用仍不可忽略.传热系数的模拟值随干度的增大而增大;与实验结果相比,模拟值小于实验值,但二者差别在实验误差范围内.