脱除烷烃中少量芳烃的模拟移动床吸附过程研究

研究了烷烃中少量芳烃的模拟移动床吸附动态过程,并在此基础上,用模拟移动床稳态和暂态吸附模型进行了拟合计算,传质采用线性推动力模型。结果表明:在文中的实验条件下,模拟移动床吸附分离过程可以达到将烷烃中的少量芳烃分离的目的。无论是稳态模型还是暂态模型的模拟计算结果都与实验值相符,且2个模型分别得到的轴向扩散系数和总传质系数相接近。在文中的实验条件下,总传质系数随切换时间的延长而减小。以上实验与计算结果为在直链烷基苯的生产过程中,降低循环烷烃中芳构化物的质量分数,实现延长脱氢催化剂的寿命提供了技术基础。     

固定床吸附烷烃中芳烃的模拟

本文在实验研究烷烃中少量芳烃的固定床吸附动态过程的基础上,进行模型化计算,分别用线性推动力和孔扩散两种固定床吸附模型,拟合得出总传质系数,液膜传质系数和孔扩散系数,两种模型的拟合计算结果表明：在本文的实验条件范围内,传质推动力可用线性推动力表示。总传质阻力由液膜传质阻力和颗粒相传质阻力的共同作用而形成,它随着温度,浓度和流量的降低而增加,孔扩散系数与流量无关。     

烷烃中少量芳烃的固定床和模拟移动床吸附

在实验研究烷烃中少量芳烃的固定床吸附动态过程和模拟移动床吸附动态过程的基础上,用固定床和模拟移动床线性推动力模型进行了模拟计算,可得到如下结论:在本文的实验条件下,固定床吸附动态模型和模拟移动床吸附动态模型拟合的结果均与实验值相符;但从技术性能指标和技术经济指标两个角度都反映出对脱除烷烃中的少量芳烃的吸附分离过程,用固定床吸附过程比模拟移动床吸附过程更具有可行性。这些结果为在直链烷基苯的生产过程中,降低循环烷烃中芳构化物的含量,实现延长脱氢催化剂的寿命,提高烷基苯的产量提供了技术基础。     

吸附剂孔内扩散对模拟移动床分离过程的影响

为考察孔内扩散对模拟移动床分离过程的作用,采用综合速率模型对其进行研究,其中流动相模型为轴向扩散活塞流,颗粒相为Fiek定律描述的扩散方程,液相和固相之间的吸附平衡采用改进的Langmuir吸附等温线．对流动相和颗粒相分别采用有限元Galerkin法和正交配置法,沿空间方向离散化后的常微分方程组运用MATI。AB的ODE求解器求解．在验证了模型和离散方法对模拟移动床吸附分离过程计算的可靠性的基础上,模拟了EMD53986对映体的模拟移动床分离过程,跟文献中使用忽略孔内传质过程的模型得到的计算值相比,模拟值与实验值吻合得更好,表明孔内扩散传质过程对模拟移动床模拟计算的重要性．     

并流下行循环流化床反应器气固传质模型

建立了并流下行循环流化床反应器气固吸附传质模型,并采用稳态示踪的实验研究方法,测定了下行床中气相示踪剂浓度的轴向分布,进而利用Marquardt多元非线性回归方法求得了模型参数即轴向扩散系数和传质系数的值.实验结果的回归得到了模型参数与操作条件的经验关联式.该模型能很好的预计传质过程,包括轴向扩散系数和传质扩散系数的值以反应器中组分浓度的轴向分布,因此可用于描述并流下行循环流化床反应器的气固吸附传质过程.     

模拟移动床色谱分离吴茱萸碱和吴茱萸次碱

以C18为固定相、甲醇/水=70/30（体积比）为流动相,利用三区带模拟移动床分离了两种生物碱,吴茱萸碱和吴茱萸次碱。通过前沿分析法测定了两种生物碱的吸附等温线,在实验浓度范围内符合线性吸附等温线,吴茱萸碱和吴茱萸次碱的亨利系数分别为3.11和5.25。利用经验公式估算了轴向扩散系数和有效传质系数。分别利用三角形理论和基于模型的优化方法对三区带模拟移动床的操作条件进行设计,在优化的条件下,最大进料流量为0.55 ml?min^-1,两种产品纯度均大于99%。通过异步切换策略,在不增加设备投资及保证产品纯度大于99%的前提下,将进料流量提高至0.62 ml?min^-1。     

大型液相色谱分离过程参数辨识新方法

本文提出大型液相色谱分离过程流体轴向扩散系数、吸附相平衡常数和总传质系数参数辨识模型,用惰性物为示踪剂扰动应答实验技术和色谱测量技术测定参数。结果表明:在轴向扩散中,涡流扩散占主导地位;轴向扩散系数随流体流速以及装填密度的增大而增大;相平衡常数比总传质系数有较高灵敏度;葡萄糖果糖的相平衡常数随温度的升高而降低,而总传质系数随流体流速和温度的增大而增大;得到理论流出曲线与实验流出曲线一致的结果。     

大孔吸附树脂HZ816对红霉素的固定床吸附过程研究

在上柱质量浓度为2.31—6.56 mg/mL、流量为14.33—42.80 mL/h的范围内研究了固定床吸附柱中大孔吸附树脂HZ816对红霉素的动态吸附过程,考察了原料液质量浓度和进口流量等操作参数对穿透曲线的影响。并采用基于液膜及孔内扩散模型的动力学模型,同时考虑吸附树脂颗粒内外扩散阻力及轴向扩散的影响,研究了固定床上红霉素在大孔吸附树脂中的吸附动力学,并从穿透曲线回归得到液膜传质系数孔内扩散系数。结果表明,在实验范围内,该模型能较好地描述红霉素在HZ816树脂上的吸附过程,由模型拟合得到的液膜传质系数随着原料液质量浓度减小而增大,随着流量升高而增大;孔内扩散系数随着原料液质量浓度增大而减小,随着流量升高而减小。为采用大孔吸附树脂HZ816吸附技术分离纯化红霉素工艺提供了实验和理论基础。     

模拟移动床离子交换树脂矿浆吸附过程的传质模型

首次将模拟移动床用于离子交换树脂矿浆过程,使吸附、淋洗、再生等步骤在同一设备中进行,简化了工艺流程和操作.应用总传质系数的概念,推导出吸附段各级搅拌吸附槽中浆相的离子浓度分布曲线,单级和4级连续吸附的实验结果与计算结果吻合得很好.经过分析计算,得到了不同操作条件下的总传质系数.进料流量和离子浓度对单级和4级连续吸附操作的浓度分布曲线均有不同程度的影响.     

超重力旋转填充床氧解吸过程的数值模拟

基于旋转填充床流体流动的可视化结果,建立了超重力旋转填充床气液传质过程的数学模型,模拟氮气解吸水中溶解氧的传质过程。模拟结果表明,缩短液相停留时间、提高液相扩散系数都能增大液相传质分系数kL;总体积传质系数KLa随超重力因子的增加而增大、随温度的上升而增大、随气相流率的增加略有下降、随液相流率的增加明显增大;空腔区传质贡献率随空腔区的增大而增大,随超重力因子的增大而减小;且短暂的停留时间是超重力旋转填充床对传质过程强化的本质原因。模型较好地符合文献的实验数据,误差在±16%以内。