气体膜分离多级流程的设计优化

随着膜工艺流程的日益复杂化及膜材料种类的多样化,要重点探讨气体膜分离多级流程的设计优化,以空气多级膜分离流程和垃圾填埋气多级气体膜分离为例,合理选择气体膜材料,确定多级膜分离流程结构,计算获取操作参数和设备参数,选择气体膜分离多级流程的优化策略,突显气体膜分离技术的应用价值。     

膜分离回收氢技术在黑化集团硝铵厂的应用

介绍了膜分离回收氢气技术在优化合成氨生产工艺中的重要作用。针对膜分离系统被水淹泡,分离出渗透H2的浓度及回收率不能满足设计要求及H2O2生产需求问题,通过改造膜系统流程并优化操作指标,找出提高H2回收率及浓度方案,实施后,取得可观的经济效益。     

连续操作超滤过程最优膜面积的确定

推导了在连续操作条件下超滤过程膜面积的确定方法，并以红霉素滤液为对象进行说明，连续操作时膜面积的最优安排呈代表团的树状结构；级数越多，所需的膜总面积越少，但综合权衡操作有数以４级为宜，各级浓缩比相等时不是最优配置方法，其最优值须通过计算得出，总浓缩比对膜面积的影响很大。连续操作时所需膜总面积比相同条件下分批操作时为大，即其平均通量比分批操作时小。     

利用氢气分离膜降低乙烯深冷系统制冷压缩机的功耗

针对传统乙烯过程中深冷脱氢工艺冷凝温度低、能耗大的问题,基于某800kt/a乙烯的裂解气脱氢装置,提出了两级膜与深冷耦合回收乙烯裂解气中氢气的流程,利用UniSimDesign软件对新流程进行了模拟分析,确定了两级膜面积分别为28000m²和10110m²。由于第一级膜分离装置回收了裂解气中的部分氢气,显著地减少了深冷系统中制冷压缩机的功耗和脱甲烷塔塔顶的乙烯损失,新流程深冷系统的制冷压缩机功耗为39496kW,比原流程减少了8996kW,乙烯损失率由1.29%降低到0.46%。第二级膜分离装置实现了氢气回收的高纯度(99%)和高回收率(98.52%),获得的氢气产品可以直接并入氢网或用于对氢气浓度要求较高的加氢裂化装置中。     

多孔分离膜材料改性研究进展

膜是膜技术的核心.在对废水进行膜分离过程中,对膜材料的性能往往存在着几个截然不同的要求,既要求有高的水通量,又要求有高的选择性,且具备良好的抗污染性能.因此开发具有某些需要的性能的膜分离材料是解决水污染治理中膜分离技术应用问题的关键.本文综述了当前国内外膜分离材料改性研究的主要方法和研究进展,提出通过共混合金的方法对膜材料进行改性是提高膜材料分离性能的捷径.     

新型改性氧化铝膜蒸汽渗透分离醇水混合物

引言工业生产中经常会遇到醇水混合物的分离问题．膜分离技术与传统的分离过程相比,具有设备简单、操作容易、能耗低和无污染等优点,因此,用经济的膜技术进行醇水混合物分离和浓缩的研究具有广阔的应用前景．其中,采用气相进料的蒸汽渗透膜技术在有机溶剂-水混合物的分离方面显示出明显的竞争优势［1-3］．已报道的用于醇水混合物分离的膜以有机聚合物膜居多．有机膜虽然选择性较高,但其渗透通量却难以满足实际生产的需要．无机陶瓷膜通量大,其选择性则取决于膜孔的大小与结构．为了提高陶瓷膜的选择性,涌现出许多减小膜孔径和改善膜…     

水工质热泵多种循环的理论研究与性能对比

水工质安全、稳定、无毒、不易燃,是一种优秀的高温热泵用制冷工质。为了研究水蒸气热泵系统循环性能,设计了3种具有不同循环方式和辅助设备的水蒸气热泵系统,分别是单级压缩喷水系统、单级压缩带喷射器系统和两级压缩带中间换热器系统。并进行了理论建模与分析,理论分析与对比结果表明两级压缩系统在排气过热度、制热量、系统功耗和COP等方面均具有最优的性能。单级喷水系统比常规循环系统具有更好的性能,尤其是能有效降低排气过热度。在80℃蒸发、140℃冷凝时,常规系统的COP为3.01,而单级喷水系统和两级换热系统的COP分别为3.15和4.07,相比较于常规系统分别提升了4.7%和35.2%。而单级带喷射器系统在大温升工况下比常规循环系统有更优的COP。     

气相法聚乙烯工艺节能技术进展

综述了气相法聚乙烯工艺降低电、氮气、循环水和蒸汽消耗的技术进展。优选挤压造粒机组和循环气压缩机、保持挤压造粒机组高负荷运行、减少反应器循环回路堵塞以及优化颗粒风送系统可以降低电耗。膜分离技术、膜分离组合变压吸附技术以及膜分离组合深冷分离技术的应用通过分离和回收排放气尾气中的氮气减少氮气消耗。在减少反应器循环回路堵塞、优化颗粒风送系统以降低能耗方面仍然有待进一步改进。     

混合型膜的使用对节能型精馏-膜分离集成工艺的优化影响

提出了基于遗传规划(GP)的更新型精馏-膜分离集成过程综合求解策略,对共沸物系分离进行优化计算;该综合求解策略可以应用于尚处于实验研究阶段的膜计算。以甲醇-甲苯共沸物系和壳聚糖膜为计算实例,研究了混合型膜应用于同一精馏-膜分离集成流程的经济效益等内容。计算结果表明,混合型膜同时应用于同一集成过程可以降低精馏-膜分离集成过程成本,提高膜的应用可行性。GP综合求解策略具备可扩展性和广泛适用性,可以适用于针对任何共沸物系分离快速计算出其最优精馏-膜分离集成流程。     

头孢菌素C发酵液可压缩性及膜分离的工艺研究

研究头C发酵液,确定头C发酵液具有一定的可压缩性,可压缩性指数在0．30～0．45之间。提出有效透膜压差的概念,认为膜通量与有效透膜压差成正比,对膜通量分析有积极作用。进一步探讨发酵液可压缩性对膜分离的影响,得出结论：可压缩性指数越小,有效透膜压差和透过通量越大,越有利于膜分离过程。     

气泡循环流动型膜生物反应器流体力学特性研究

以气升式环流反应器和膜生物反应器为基础,提出气泡循环流动型膜生物反应器的概念.利用气液循环流动减缓膜污染,通过充压渗透的操作方式,降低水处理能耗与设备投资.实验研究了下降管内中空纤维膜填充率对反应器的平均气含率、循环液速等流体力学性能的影响,使用模拟体系考察膜分离性能. 研究结果表明:循环流动的气液两相能够明显缓解膜污染,提高膜渗透通量;利用充压渗透的操作方式可以实现膜分离过程,同时加压操作会导致平均气含率减小,循环液速降低.在理论分析基础上,导出平均气含率、循环液速随操作气速和压强的变化关系.     

煤制合成气脱碳过程模拟研究

针对煤制合成气合成甲醇的气源条件及分离指标,采用膜分离技术脱除合成气中的二氧化碳。采用PRO/Ⅱ模拟软件,对膜分离技术用于煤制合成气脱碳过程进行了模拟与优化。以净化气中CO_2摩尔分数小于3%,有效组分CO和H_2的损失率小于6%为目标,考察了CO_2渗透系数、CO_2/H_2选择性、CO_2/CO选择性、膜面积、渗透侧压力及压比、进气二氧化碳浓度对膜分离效果的影响。结果表明:膜材料本身的特性如渗透性、选择性、膜面积对合成气脱碳具有决定作用;一级膜过程难以实现分离目标,需设计多级膜分离过程;压比增大有利于CO_2脱除,但有效组分损失增加,适宜的渗透侧压力为常压100 kPa,压比不小于10;进气CO_2含量升高使净化气CO_2含量增加,有效组分回收率上升。研究结果为膜分离技术用于合成气脱碳提供了理论指导。     

应用膜分离技术回收VCM精馏尾气

介绍了锦化化工(集团)有限责任公司树脂厂采用膜分离技术回收VCM精馏尾气的情况,阐述了气体膜分离技术的原理,并对该技术的各项工艺参数进行了优化、调试,总结出一套最佳控制方案,彻底解决了循环气在系统中的累积、膜组件传递动力等工艺参数影响膜分离效果的问题,可使精馏尾气中的VCM、C2H2回收率达到95%、85%以上,回收VCM 303 t/a、C2H289 t/a,获经济效益202万元/a。     

雷诺数及流道结构对纳滤膜分离性能的影响

采用自制的平板式纳滤膜分离系统进行膜分离实验,考察雷诺数和流道结构对膜分离性能的影响。研究结果表明,雷诺数对膜通量的影响不明显,但对Mg2＋的截留率的影响显著,雷诺数越大,离子截留率越大;流道结构对膜通量的影响不明显,但对Mg2＋的截留率的影响显著,且螺旋形流道和蛇形流道的离子截留率差别不大,但均大于无绕流板流道对Mg...     

膜蒸馏在废水处理中的研究进展

膜蒸馏是一种新型膜分离技术,具有操作温度低、设备简单、截留率高等特点。本文简述了膜蒸馏的基本原理、特点、四种基本以及几种改进的膜蒸馏形式,重点介绍了膜蒸馏在四种废水处理中的研究进展。最后,提出了膜蒸馏技术亟待研究和解决的问题,包括高渗透通量、高疏水性、优异稳定性的膜材料,汽化潜热的回收,低品位及清洁能源集成利用等,为未来膜蒸馏工业化的方向提供了参考。     

化学工业中的新工艺——液膜分离技术

液膜分离是七十年代发展起来的一门新技术。它在选择性和通量这两个决定分离效果的基本因素上,都优于固体离子交换膜,因而受到人们的重视。所谓“液膜”,就是很薄的液体。这一层液体可以     

合成氨贮罐气膜法氢回收的设计和操作

采用膜分离技术回收合成氨贮罐气中的氢组分,返回合成氨系统作为加氢脱硫单元的氢源。设计膜分离器时,膜面积增加使渗透气氢浓度降低而经济效益上升。当贮罐气流量1300Nm3/h、渗透气绝压为0.8MPa,氢产品浓度为85%-90%时,可以获得约287.7×104Yuan/a以上的经济效益,投资回收期在17个月内。在膜分离器操作时,氢氮选择性系数降低以及贮罐气压力降低都会引起氢回收率降低,导致经济效益下降,二者对氢浓度的影响不明显。     

海上平台氮气系统流程工艺

海上平台的生产操作需要氮气源为平台设备提供覆盖气,吹扫气等。氮气瓶系统一般都适用于面积较小、设施简单的无人简易井口平台;而大型平台,尤其是综合性平台需要有专门的制氮系统来满足平台上的用气量。本文介绍了海上平台常用的膜制氮技术及氮气系统流程设计方案     

CoX催化苯乙烯氧化-膜分离耦合连续反应工艺的研究

将细小的CoX催化苯乙烯氧化悬浮体系与无机膜分离耦合,实现了反应的连续操作,考察了温度、催化剂用量、溶剂量和搅拌速度对反应结果和膜通量的影响。结果表明膜分离过程不会对反应活性造成影响,操作过程中各因素对膜通量的影响归因于此条件下催化剂对膜孔的堵塞及其在膜表面的沉积程度,而超声是一个很好恢复膜通量的手段。在m(CoX)∶m(苯乙烯)=0.16、V(溶剂)∶V(苯乙烯)=3、反应温度100℃、停留时间6 h、搅拌速度800 r/min,跨膜压差0.03 MPa的条件下,苯乙烯的转化率达54.3%,环氧苯乙烷的选择性达到51.4%,苯甲醛选择性达到31.0%,膜通量为28.9 L/(m2.h)。     

氮气循环与空气循环流程的应用与选择

介绍了空气循环与氮气循环流程的空分设备的三种流程形式,通过具体计算详细对比了空气循环单泵流程、空气循环双泵流程和氮气循环单泵流程三者在氮气透平压缩机是否能做、下塔抽氮气量限制等因素的影响下,能耗与投资的优劣势,同时提出了针对产品规格的流程选择。