隔板塔特性模拟研究

文章以三元系统苯-甲苯-二甲苯的三组分分离体系为例,分析对比了常规蒸馏塔和隔板塔的系统特性、分离效果、过程耗能,并对模拟结果进行能耗以及经济效益分析,结果表明,隔板塔的节能百分率可达67%。并由以上的分析结果创新地选择隔板塔的控制结构和控制方法。为隔板塔设计和工业操作提供参考依据。     

四组分隔板塔用于三氯氢硅分离的模拟研究

对用于四组分分离的Kaibel隔板塔和完全热耦合隔板塔4-DWC在多晶硅还原工段中分离三氯氢硅的应用进行了模拟研究。首先,将不同结构的复杂塔简化为在热力学上等效的简单塔序列流程,利用简捷法设计计算得到初值;再利用严格模拟进行参数优化和模拟计算。结果表明：与常规三塔顺序分离流程相比,Kaibel隔板塔可节约能耗26.43%,4-DWC节约能耗36%,设备数量大大减少。     

立板式隔板塔分离直馏汽油工艺

对利用一种新型立板式隔板精馏塔切割直馏汽油工艺进行了研究。首先,利用模拟软件HYSYS对该分离过程进行模拟,得到较优的工艺条件。在此基础上,利用立板式隔板塔实验装置,考察了塔顶总回流量、液体分配比等操作参数对产品的影响及装置的操作稳定性。结果表明,塔顶总回流量的增大有助于产品的分离,且液体分配比的选择范围更广。液体分配比的改变对中间侧线产品质量的影响较大,是操作的关键变量。     

气相进料对隔板精馏塔优化设计的影响

隔板精馏塔（DWC）在节能和节省设备投资方面具有十分突出的优势,隔板精馏塔中隔板位置是重要的设计变量,影响分离效果及能耗,当进料中含有气相时这种影响更加显著。选用苯、甲苯和对二甲苯三元物系,研究了进料的气相分率对隔板位置的影响并确定最优隔板位置。采用严格模拟方法,以年度总费用（TAC）为评价指标,比较不同进料气相分率下隔板塔的经济性,其中气相进料较液相进料TAC最高可节省23.33%。并通过灵敏度分析展示了在进料中含有气相时确定最优隔板位置的重要性。     

气相进料对隔板精馏塔优化设计的影响

隔板精馏塔（DWC）在节能和节省设备投资方面具有十分突出的优势,隔板精馏塔中隔板位置是重要的设计变量,影响分离效果及能耗,当进料中含有气相时这种影响更加显著。选用苯、甲苯和对二甲苯三元物系,研究了进料的气相分率对隔板位置的影响并确定最优隔板位置。采用严格模拟方法,以年度总费用（TAC）为评价指标,比较不同进料气相分率下隔板塔的经济性,其中气相进料较液相进料TAC最高可节省23.33%。并通过灵敏度分析展示了在进料中含有气相时确定最优隔板位置的重要性。     

进料组成改变对隔板塔经济性影响的模拟

完全热耦合精馏相比传统精馏可以减少设备投资和操作费用,可代替传统精馏分离多组分混合物。对隔板塔（完全热耦合精馏塔）用于分离三组分混合物时的可操作性和经济性进行了研究。采用严格模拟方法,针对4种不同的进料组成设计了4种不同的隔板塔,并得出各个隔板塔气相和液相分割比对隔板塔年度总费用（TAC）的关系曲线,研究了当进料组成改变时4种隔板塔的经济性。     

隔板塔技术用于硅烷生产工艺的研究

通过对歧化法硅烷生产工艺和隔板塔精馏原理进行研究,开发出两种硅烷生产隔板塔工艺,两种技术均能最大限度地降低能耗和装置投资。研究表明,这两种技术较原工艺蒸汽消耗降低40%,较热耦合工艺蒸汽消耗降低超过20%;循环水消耗均大幅度降低;同时减少了精馏塔、再沸器和冷凝器的数量,降低了装置投资费用,具有投资价值。     

新型气相分配器对隔板填料塔性能的影响

针对一种新型隔板塔气相分配器,搭建了一套直径600mm、高度5600mm的隔板填料塔冷模实验系统,探究了液相分配比变化对气相分配比产生的影响以及新型气相分配器在隔板填料塔内的分配效果。结果显示：在本实验系统中,液相分配比在1～6之间变化时,隔板塔内气相分配比与液相分配比呈负相关的关系,即液流喷淋密度增大的一侧气体量反而会减少,气相分配比最多可由0.95降至0.6左右,这使得隔板塔远离高效操作区,严重影响了隔板塔内的传质效率;喷淋密度分别为6.27m³/(h·m²)、9.41m³/(h·m²)、15.68m³/(h·m²)时,分配器在隔板填料塔中具有较好的分配性能,可以通过分配器上的调节液位高度,使得喷淋密度增大的一侧,气相流量增多,气相分配比可由0.85调节至1.25左右,加强了气液两相传质,保证了隔板塔的高效运行。     

工业萘初馏塔进料温度对塔操作的影响

本文通过对工业萘初馏塔进料状态的分析，讨论了进料温度对产品质量和全塔状态的影响，并提出了改进措施。     

隔板塔设计中散堆填料对焊接隔板作用力的简化考虑

隔板塔在石化领域应用日趋广泛,板式塔和规整填料塔中隔板受力相对简单,仅考虑压差对隔板影响即可,但散堆填料塔中隔板受力比较复杂,填料对隔板的作用力不能忽略.本文章针对隔板塔设计中散堆填料对焊接隔板作用力的简化问题,对比了按液体静压力和等效矩形料仓两种考虑方式下隔板所受水平压力的大小,对隔板的强度设计提出了更加合理的简化方...     

反应精馏隔壁塔的模拟研究

以乙酸甲酯酯转换体系为例提出了一种反应精馏隔壁塔的设计和优化方法,应用该方法可将常规双塔反应精馏序列转化为反应精馏隔壁塔并保证各操作参数的最优值.首先通过在反应精馏塔与甲醇塔之间交换汽液相物流来实现反应精馏隔壁塔的简捷设计;然后利用Aspen Plus模拟软件,对常规反应精馏序列和反应精馏隔壁塔进行了模拟分析;最终以2...     

隔壁精馏塔技术进展

隔壁精馏塔是完全热耦合精馏塔,具有能耗低、投资省的优点.介绍了隔壁精馏塔的结构特点与节能原理,分析了隔壁精馏塔的发展与应用状况,阐述了隔壁精馏塔的模拟与结构设计方法,对其可能的应用领域及发展前景进行了展望.     

Experimental operation of a reactive dividing wall column and comparison with simulation results

Reactive dividing wall columns (RDWC) are a special type of distillation column that allow for the targeted realization of chemical reactions and the separation into multiple product fractions in one shell. However, despite their huge economical and ecological potentials for certain fields of application, this innovative technology has not found its way into industrial production processes yet. The very limited availability of experimental research studies verifying the prediction capabilities of respective modeling concepts for this type of distillation column might be one decisive reason for that. Therefore, the present study puts its focus on the detailed comparison between experimental operation of RDWC and the corresponding simulation results for steady‐state. For the first time, the mentioned comparison is carried out for a chemical system with non‐negligible side reactions. It is shown that even for this highly complex system, the mathematical model is capable of predicting the column operation. © 2016 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 63: 1036–1050, 2017     

Energy conserving effects of dividing wall column☆

The energy-conserving performance of dividing wal column (DWC) is discussed in this paper. The heat transfer through the dividing wall is considered and the results are compared with that of common heat insulation dividing wall column (HIDWC). Based on the thermodynamic analysis of heat transfer dividing wall column (HTDWC) and HIDWC, both computer simulation and experiments are employed to analyze the energy-conserving situation. Mixtures of n-hexane, n-heptane and n-octane are chosen as the example for separation. The results show that the energy consumption of HTDWC is 50.3%less than that of conventional distillation column, while it is 46.4% less than that of HIDWC. It indicates that DWC is efficient on separating three-component mixtures and HTDWC can save more energy than HIDWC. Thus it is necessary to consider the heat transfer while applying DWC to industry.     

隔板精馏技术的研究及应用

介绍了隔板精馏塔的结构、基本原理和适用体系,分析了该技术在能耗和设备投资方面的优势.从隔板精馏技术的理论研究、设备设计、应用状况进行了综述;阐述了隔板精馏技术的潜在应用领域和研究方向,对隔板精馏塔的应用前景进行了展望.     

隔壁塔技术进展

在简要介绍隔壁塔结构特点、节能原理、形式以及适用范围的基础上,着重阐述了隔壁塔的工业应用状况,并分析了国内外反应精馏隔壁塔、萃取精馏隔壁塔及共沸精馏隔壁塔研究的若干最新进展.     

隔壁精馏塔的热力学等效模拟研究

对隔壁精馏塔的热力学等效模拟进行研究。隔壁精馏塔和全热耦合精馏Petlyuk塔在热力学上等效,通过三塔模型对隔壁精馏塔进行简捷计算,计算结果作为初值,利用Aspen Plus软件中Multifrac-Petlyuk模块对DWC进行严格模拟计算,并利用灵敏度分析模块,分别对各参数进行优化,确定最佳的塔参数及操作条件。以甲醇-乙醇-正丙醇三元体系为例,隔壁精馏塔的热力学等效模拟结果为:主塔塔板数62,预分塔塔板数30,互连位置N1为20,N2为50,基于预分塔的进料位置在第10块板,基于主塔的侧线出料位置为第38块板,主塔回流比为8,互连物流qL,12=340 kmol/h,qV,12=880 kmol/h,在此参数下,可以得到质量分数99.2%的甲醇、97.9%的乙醇和97.3%的正丙醇,满足分离要求。     

隔壁式空分精馏塔应用性能研究

为了降低空气低温分离过程的设备投资和能耗,在分析空分体系的热力学性质及流程特点的基础上,提出了一种新型的隔壁式空分精馏塔流程。应用Aspen Plus模拟软件,对空气分离的传统流程和隔壁塔流程进行了模拟对比,考察了隔壁式空分精馏塔各结构参数与操作参数对其年总成本的影响,并分析比较了空分传统流程和隔壁式空分精馏塔流程的热力学效率。结果表明,隔壁式空分精馏塔的建模合理可行,通过年总成本优化得到了该隔壁塔的最优结构参数与操作参数,分别为:液氧流量为3 kmol/h,气相分配比(体积比)为0.05,精馏段理论板数为33,侧线精馏段理论板数为30,公共提馏段理论板数为22。与传统空分流程相比,隔壁式空分精馏塔流程的有效能损失降低并且在热力学效率方面高出4.7%。