氨合成工段过程模拟与优化

应用化工流程模拟软件Aspen Plus对合成氨生产工艺中氨合成工段进行模拟,通过选用合理的单元操作模型,采用RKS-BM热力学计算方法,所得模拟结果与实际生产值基本吻合,模拟数据对实际生产具有指导意义.同时,分析了系统合成压力、合成塔出口气体温度、系统循环比、新鲜气氢氮比、压缩机绝热效率等操作参数的变化对氨合成工段的影响,以合成工段净收益为目标函数对操作参数进行优化,得到了最佳工艺操作参数:合成压力20 MPa,合成塔出口温度313℃,系统循环比3.35,新鲜气氢氮比3.0,压缩机绝热效率0.8.     

P-R方程在天然气热物性计算中的应用

在天然气管道的水力、热力计算中需要进行热物性参数的计算,详细地介绍了用P-R方程求解天然气各物性参数的方法及其求解过程。分别采用范德瓦尔斯方程、RKS方程、P-R方程和BWRS方程求氮气的压缩因子,通过与已知实验数据比较表明P-R方程作为两参数立方型方程,计算气体物性参数精度高于范德瓦尔斯方程和RKS方程,略低于BWRS方程。P-R方程参数数目少,参数确定简洁,计算简单,可以在天然气物性计算领域广泛应用。     

用改进的Eyring方程推算无限稀释扩散系数

在Ｅｙｒｉｎｇ绝对速率理论的基础上，提出一个关联扩散自由体积的关系式，从而得到改进的扩散系数计算方程，可从纯物质粘度推算无限稀释扩散系数，方程不含任何待定参数。对８２个各类体系共３３２点扩散系数数据，计算平均相对偏差为１２．１％，而Ｗｉｋｅ－Ｃｈａｎｇ方程对同样体系的计算偏差为１４．８％，Ｓｉｄｄｉｑｉ－Ｌｕｃａｓ方程的偏差为１２．３％。     

H2O2直接氧化苯酚制苯二酚反应体系的分析方法

采用SE—54大孔径毛纫管柱，载气(N2)压力0．04MPa，助燃气(空气)压力0．15MPa，氢气压力0．1MPa，程序升温，初始恒温柱箱温度140℃，一阶恒温柱箱温度280℃，离子化室温度300℃，汽化温度300℃，进样量0．15）μL，乙二醇作内标物能定量分析出苯酚、邻苯二酚和对苯二酚的含量；用蒸馏的方法测定了焦油的含量．利用分析结果可计算苯酚的转化率和生成二酚的选择性。     

L—E—E方程在计算天然气物性中的应用

为了使输气管道能够稳定、安全、经济地运行,实现科学的调度和管理,有必要对输气管道输送工况进行研究.在输气管道运行压力达10 MPa状态下,天然气的热物性参数若用理想气体状态方程进行分析计算,将会产生很大的误差.应用L-E-E方程求解实际气体的压缩因子、实际气体密度、比热、绝热指数、焦耳-汤姆逊效应系数、熵、焓等参数并编制了计算软件.计算结果表明,应用L-E-E方程计算天然气物性参数时,其计算精度高,能够较好地满足工程实际的需要.     

活性炭负载磷钨酸催化剂上金刚烷的制备

采用室温下过量浸渍法,将具有Keggin结构的磷钨酸（PW）负载于活性炭上,制备了一系列不同负载量的PW／C催化剂．采用XRD、NH3-TPD和FT-IR等手段对催化剂的结构、比表面积及酸性质进行了表征,并在桥式四氢双环戊二烯（endo-TCD）异构化制备金刚烷的反应中考察了它们的催化性能,揭示了催化剂的这些物化性质与催化剂活性的关系．实验结果表明,活性炭最适宜的PW负载质量分数为30％．在适宜的反应条件下,即催化剂的活化温度为250℃,反应温度为240℃,反应时间为3h,初始压力为1．1 MPa,催化剂与原料的质量比为0．6：1．0,溶剂环己烷与endo-TCD的摩尔比为5：1,此时金刚烷（ADH）的收率达到了21．6％．     

外压式弹性圆筒耐高压光纤光栅压力传感器

设计了一种以金属弹性圆筒为衬底的高压光纤布喇格光栅压力传感器．在温度为16~60℃,压力为0~52MPa的范围内测试了传感器的特性,计算了性能参数及温度修正因子．结果表明,该传感器性能稳定,重复性好,线性调谐范围为4.066nm,压力灵敏度为0.0782nm/MPa,压力解调的波长分辨率为1.56pm．温度修正后压力测量的相对误差由5.2%减小为0.25%．采用双重密封设计,避免了流体或气体的渗漏,通过选择不同弹性模量的材料、内径和壁厚,可调整传感器的量程和灵敏度．     

NH3气体的辐射特性

ＮＨ３是重要的化工原料和产品。目前尚缺秒可供工业过程设计和研究使用的ＮＨ３气体辐射特性计算图表和计算式。基于ＮＩＴＲＡＮ光谱数据库给出的谱线参数,利用逐线计算方法计算了ＮＨ３气体的辐射特性,给出了总压０．１－０．３ＭＰａ、温度２９６－２０００Ｋ、压力行程０．００２－１ｍ．ＭＰａ参数范围内ＮＨ３气体的黑度计算图。     

CO2／He,CO2／SF6体系在150℃时混合性质的测定与计算

测定了１５０℃和压力高达６０ＭＰａ时ＣＯ２／Ｈｅ和ＣＯ２／ＳＦ６气体混合物的压缩因子。为了描述真实气体的混合性质,根据纯物质和混合物的压缩因子计算了压力混合效应和过剩体积。采用二参数的Ｒｅｄｌｉｃｈ－Ｋｗｏｎｇ（Ｒ－Ｋ）方程和四参数的Ｔｒｅｂｂｌｅ－Ｂｉｓｈｎｏｉ（Ｔ－Ｂ）方程对所研究体系的热力学性质进行了关联和计算。结果表明,Ｔｒｅｂｂｌｅ－Ｂｉｓｈｎｏｉ方程计算值与实验值符合较好。     

基于Aspen Plus的氢气在烃类中溶解度的计算

运用Aspen Plus闪蒸分离模块建立模拟流程,采用5个物性方程和经验公式计算氢气在十六烷-四氢萘混合溶剂中的溶解度.四氢萘的质量分数为0.226、0.339和0.539,氢气的质量流率为1.5kg/h,混合溶剂的质量流率为500kg/h,在温度为453.15,543.15和623.15K,压力为1~11 MPa条件下,对氢气在十六烷和四氢萘混合溶剂中进行闪蒸平衡分离计算.对比模拟值和测量值,探讨物性方程的使用范围.在温度为543.15K和673.15K,压力为3~10 MPa条件下,选取SRK和PENG-ROB物性方程和经验公式,分别对氢气在十氢萘、四氢萘、十二烷和十六烷中进行溶解度计算.结果表明,在一定的温度和压力下,选择合适的物性方程,运用Aspen Plus闪蒸分离模块可准确计算氢气在烃类中的溶解度.     

一维等熵不定常流的总焓

本文首先结合“活塞问题”中一维波的运动以及从总焓的微分式出发定性地分析了一维等熵不定常流的总焓变化规律。最后,导出无量纲参数总焓比h′。/h。的表达式,并将计算结果绘制成图表。从而,在理论上揭示出一维等熵定常流与不定常流各对应参数的变化存在显著差异的根本原因。     

气波制冷等熵效率的影响因素及评价

介绍了气波制冷机的结构及原理;详细讨论了气波制冷机等熵效率的影响因素,并做出了评价;指出了今后研究的发展趋势。     

Lagrange插指

提出了拉格朗日(Lagrange)插值问题的一种新形式:幂指数形式,简称Lagrange插指.应用这种插指法,可以构造出一类离散型总体的公式式分布律.     

牛顿(Newton)前向插指

利用牛顿前向插指算子将牛顿插指推广到牛顿前向插指,并得到了n阶差商指与n阶商分之间的关系.     

渗风特性指数对空气渗透的影响

在渗风量计算中,由于渗风通路上各重门窗渗风特性指效b值的差别,而使渗风量的计算变得非常复杂,若能将b值取为定值,就可使计算大为简化。本文应用计算机程序,以二分法的迭代方式,通过实例分析了各重门窗缝隙b值变化对空气渗透的影响。文章指出,在空气渗透计算中,对于具有多重门窗阻隔的情况,将各重门窗缝隙b值取为定值(b_0=2/3)是可行的。     

幂指函数的求导方法

为解决幂指函数的求导问题,从多元函数微分法的角度出发,根据多元复合函数的求导法则,探索幂指函数求导的规律,并揭示了幂指函数与幂函数及指数函数导数间的关系,给出了幂指函数求导的另一种方法.     

基于最大李雅普诺夫指数的壁板热颤振特性分析

文章介绍了李雅普诺夫指数的定义,给出了壁板热颤振特性分析模型,计算得到超声速气流中受热壁板的非线性颤振运动形态以及相应的最大李雅普诺夫指数,画出了壁板稳定性区域图,结果显示不同参数下,超声速气流中受热壁板具有包括颤振在内的5种不同性质的振动形态:收敛于平壁板平衡点的衰减振动、收敛于屈曲平衡点的衰减振动、简谐型极限环颤振、非筒谐周期型极限环颤振和混沌型颤振,并给出了各种振动形态典型的时程响应图、相轨迹以及对应的最大李雅普诺夫指数.分析结果表明,来流速压和温升都严重影响着受扰壁板的非线性振动响应特性,壁板颤振容易发生在来流速压较大或者温度较高的参数区域,系统的最大李雅普诺夫指数能够定量表征壁板稳态响应时的运动形态,可以用该指数来判断超音速气流中受热壁板的稳定性并确定所研究参数范围内壁板的稳定性边界.     

水位流量关系分析中落差指数的直接解法

受洪水涨落和回水顶托影响的水位流量关系一般为复杂的时序型绳套曲线,通常可用落差指数法作单值化处理,但由于落差指数法需经反复试算,给电算带来不便,本文提出了落差指数直接解算的数学模型,并应用于长江中游螺山站的水位流量关系分析。     

关于幂指函数求导法则的进一步讨论

对幂指函数的求导法则做了进一步推广,并给出了相应的求导举例。     

基于负荷混沌特性的改进Lyapunov指数预测法

针对目前常用负荷预测方法多依赖主观经验,为了提高预测精度,从相空间重构理论出发。结合负荷序列的混沌特性,提出了一种计算最大Lyapunov指数的改进算法。改进算法中引入一种取舍规则,提高了最大Lyapunov指数提取精度。利用改进算法建立实际电力月负荷预测模型,实际应用结果表明该模型具有一定实用价值。