规整填料塔中精馏过程的三维模拟(Ⅰ)物理模型和模型方程

建立了能描述规整填料塔中液体三维流动和混合的精馏过程混合池模型。对模型方程组的封闭性作了分析,并给出模型中液体流动分布和混合参数的计算方法。针对完整的三维混合池模型在求解计算上的费时,提出了适用于规整填料塔精馏过程的简化三维混合池模型和求解该方程的两步法。     

非均相催化精馏过程的模拟计算

提出了多组分非均相催化精馏过程的数学模型.该微分方程组的边值是未知的,但受全塔总物料衡算方程的约束,模型的求解是一个困难的边值问题.借助于多用标打靶法和Newton-Raphson迭代,本文提出了模型的有效解法.提出的算法亦适用于在填料塔内进行的非催化反应精馏过程.计算结果与实验数据的一致性令人满意.     

规整填料塔中精馏过程的三维模拟(Ⅱ)模型的验证及液相分布和混合行为对精馏过程的影响

用简化三维混合池模型对Gorak所做精馏实验作了实例计算。模型的计算结果与Gorak实验数据符合良好,以简化三维混合池模型为工具,用数值计算的方法研究了规整填料塔中液体流动分布和混合对精馏过程的影响。结果表明：液相轴向返混对精馏有着显著的不利影响;当液体流动分布为严重壁流分布（严重沟流分布）时,必须用三维模型描述才不会产生较大偏差;横向混合系数的增大有利于填料塔分离效率的提高,但不能完全抵消液相严重不均匀分布对精馏过程的不利影响。     

碳氢化合物在空气中完全燃烧温度的计算

1 前言 在工程设计中常常遇到求碳氢化合物的潜热问题。为此,作者根据多次计算的经验提出了计算碳氢化合物完全燃烧的数学模型,并用FANTRAN语言编制了计算程序,应用这一程序可较快地完成此过程繁锁物料与热量平衡计算。2 数学模型     

波纹板填料油水分离器及其计算方法

研制了1种新的脱除水中分散油滴的油水分离器,采用斜通道波纹板填料作为内部分离组件.由于液流在组件内的流动形态提供了频繁的油滴之间碰撞聚结和油滴在波纹板上粘附聚结机会,因而该油水分离器具有较高的分离效率.文中提出了油水分离过程的3个简化假定条件,在此基础上建立了波纹板组件内油水分离过程的数学模型,该模型能与实验结果相吻合.     

规整填料压降研究新进展

综述了文献中关于规整填料压降的计算方法和模型,并对这些模型的理论基础和适用条件做了简要分析和比较。传统规整填料压降模型的来源主要是散堆填料的压降关联式和湿壁塔模型。重点归纳了基于过程基本规律的机理模型,与传统压降模型相比,在通用性、适用范围和准确性等方面都有不同程度的改进。同时指出了有待进一步探索和改进的若干问题。     

波纹板规整填料塔液体分布

将填料单元处理成立体节点网,根据节点网内网线液流和节点液流各自的运动方式建立了填料单元的液体分布模型.通过将填料与塔壁间的液体交换规范成填料节点网与塔壁节点网间的液量传递建立了填料单元对应塔壁区的流体分布模型.提出了规整填料塔液体分布问题的边界条件.2个描述填料单元及其对应塔壁区液体分布的数学模型与2类边界条件共同构成了波纹板规整填料塔的液体分布模型.采用单纯形法对3个模型参数进行了估计.模型计算结果与实验数据一致,表明模型能合理地描述波纹板规整填料塔的液体分布性能.     

密炼室温度场分析

本文论述了密炼机密炼室温度场分析的数学模型简化、有限元模型的建立方法、热载荷的简化、边界条件的确定及具体的计算过程，并对实例进行了计算。     

填料塔液泛速度计算公式

提出适用于国产填料液泛曲线回归方程式,以及不经试差直接计算液泛速度的计算公式,经过对四大类填料数据的校核,液泛气速的计算值与实测值总平均相对误差为±4.1％,比已有的经验模型准确度高,完全可以用于工程设计。     

乙苯脱氢绝热反应器的数学模型和设计优化计算

乙苯催化脱氢制苯乙烯过程的工艺是成熟的,并有大型工业装置。为了找到适应各自催化剂特点的优惠工艺条件,需建立特定催化剂基础上的数学模型。本文利用绝热反应和可行域较小的二个特点,将数学模型简化为线性代数模型,并采用一次回归正交实验设计方法,使实验测定、数据处理和设计优化计算都大为简化。对二种催化剂建立了数学模型以后,充分利用现有工业装置的经济分析建立了可靠的目标函数,进行了二段反应器的设计优化工作。     

现代填料塔技术（四）填料塔的流体力学和传质（下）

从工程应用角度介绍填料塔传质发展概况２，重点归纳填料怪的有效面积和传质单元高度或传质系数研究的重要结论，并作扼要的分析和讨论；提出填料塔设计中确定安全系数所应的一些问题。     

PREDICTION OF MASS TRANSFER COEFFICIENTS IN REGULAR PACKED COLUMNS

Developments in the area of packed columns, particularly structured packed columns, are ongoing, specifically in the area of liquid-liquid extractions. Accurate predictions of mass transfer coefficients lead to more accurate design of columns. In the present study, mass transfer coefficients were measured experimentally for packed columns of different heights to study the effect of packing height and specific area. Two experimental pilot regular packed extraction columns were examined using toluene/acetic acid/water and n-butyl acetate/acetic acid/water systems. Based on the results, a novel model for prediction of effective diffusivity has been proposed that is a function of column height and specific area. The mass transfer coefficients obtained by this prediction were compared with other models. The results of this new model are in good agreement with the experimental data. Therefore, this new model can be used to design better regular packed columns.     

用ASPENPLUS软件模拟旋转填料床精馏操作的探讨

运用大型化工流程软件ASPENPLUS对以乙醇-水为体系的旋转填料床精馏工艺进行了模拟,介绍了模拟过程中物流、单元操作模块的选取和灵敏度分析、设计规定的计算方法。模拟结果表明,在低转速区旋转填料床的理论塔板数随气相动能因子F和超重力因子β的增大而增大,传质单元高度为0．9-1．2cm;并建立了传质模型,建立的模型对优化设计具有一定的指导意义。     

Sequential simulation of packed distillation columns using rate-based model

Though a packed column has continuous internal structure from top to bottom, the design procedure of the column handles it like the trayed column in both the equilibrium-stage design and the rate-based model design. The differential equation of material balance is good for the continuous phase of the packed column. But the counter flow of vapor and liquid streams makes solving the differential equation difficult. We propose a sequential solving procedure of the packed-column model using an iterative computation. The computed results for the systems of methanol/ethanol, ethanol/n-propanol and methanol/n-propanol were compared with the experimental results to examine the usefulness of the proposed procedure for the simulation of the packed column. The comparison indicates that the proposed procedure predicts satisfactory results of column profiles in the packed column.     

垂直双隔板隔壁塔分离四组分的模拟优化和实验研究

提出了一种垂直双隔板的分离四组分混合物的隔壁塔,对该塔的结构设计进行了详细的介绍和说明,根据新型隔壁塔的塔板结构和分离原理设计了该种塔板的五塔模型并进行了简洁计算。针对烃类体系四组分分离的完全热耦合过程,通过化工流程模拟软件Aspen进行了模拟优化和用能分析,相比一般的序列塔分离工艺,节能最高可达18.6%,节能效果明显。根据工艺模拟结果,以分离戊烷、己烷、庚烷、辛烷为研究对象,对新型塔板进行了小试研究。研究结果表明：影响新型隔壁塔温度分布的主要因素是液相分配比,可通过控制新型隔壁塔主塔段二塔顶冷凝器的回流量来控制主塔段二的温度分布。研究为隔壁塔气相分配的工业化提供了理论依据和设计参考。     

规整填料塔的设计计算模型

针对规整填料塔的特点和近年来的研究进展 ,分析了规整填料内的流体力学和相间传质行为 ,并对规整填料塔内压力降、液泛及气液传质设计计算模型进行比较 ,同时指出了高压填料塔设计计算中应注意的问题。     

脉冲填料萃取塔的绿色设计

在用脉冲填料塔（以苯为溶剂）萃取硫酸铵水溶液中己内酰胺的过程中,由于设备正常操作时溶剂泄漏以及公用工程中锅炉燃油燃烧,部分苯和有害气体排放到大气中,对环境产生不可忽视的影响.今根据绿色设计思想,引入化学物质环境影响因子和化学物质边际环境损害的概念,将萃取塔和溶剂回收塔中泄漏的苯,以及锅炉燃烧排放的硫、氮氧化物、二氧化碳等化学物质引起的环境损害进行了量化,并综合考虑萃取过程的经济成本（设备和操作成本）和环境影响,提出了新的设计目标函数,优化确定了脉冲填料塔的绿色设计结果,并与传统设计结果作了比较.     

Analysis of packed distillation columns with a rate-based model

Multicomponent packed column distillation is simulated using a rate-based model and the simulation results are compared with the experimental results obtained from a 0.2 m diameter pilot-scale packed column. The simulation algorithm used is previously proposed by the authors, which based on an equation-tearing method for (6c+7) equations of one packing segment and the whole column is solved by an iterative segmentwise calculation with the overall normalized θ method for acceleration. The performance of two packings is examined by simulating the pilot-scale column experiments using the published correlations for estimating liquid and vapor phase mass transfer coefficients and an effective interfacial area.     

规整填料塔液相流动的计算流体力学模拟

规整填料因具有诸多优异性能,已在工业上广泛应用,但是至今人们对规整填料内流体流动机理的研究还不是十分透彻,从而限制了其进一步的发展和更新．与散堆填料不同,规整填料在结构上既有规整性又有复杂性,属各向异性,因此对其内流体流动的研究具有一定的难度．而现代计算流体力