深部矿井水平方螺旋形埋管充填体换热器及其耦合热泵系统性能研究

深部矿井蕴藏着大量地热资源,功能性充填体技术将深部采矿和深部地热开采相结合,实现矿产和地热资源开发共赢,是延长深部矿山寿命的重要举措。本文在分析了国内外充填矿井通过埋管提取地热资源现状基础上,提出了一种水平方螺旋形埋管充填体换热器（Square-spiral-type backfill heat exchangers,S-S BHE）。考虑到地下水渗流对矿井埋管充填体换热器（Backfill heat exchangers,BHE）取热影响显著但前期研究相对不足,利用COMSOL软件建立了三维非稳态BHE热渗耦合模型并验证了其可靠性。在此基础上,建立了埋管充填体换热器耦合热泵（Backfill heat exchangers coupled heat pump,BHECHP）数学模型及四个综合评价指标。首先,在相同几何条件和物理条件下,对比分析了S-S BHE与两种典型蛇形BHE的性能,结果表明:S-S BHE的综合评价指标均优于蛇形BHE,且在较高渗流条件下优势更加显著。其次,研究了管内流速、管间距、渗流速度和入口水温对S-S BHE及其耦合热泵特性的影响规律,研究发现:管内流速和渗流速度对综合评价指标的影响最为显著,管内流速越高,单位管长平均换热功率越高,但制热季节能效明显降低。分析认为管内流速存在0.4～0.6 m·s–1的最优区间,此时管内循环水流动处于从过渡区向旺盛湍流转变。渗流速度在小于10–6 m·s–1时的影响可以忽略不计,在10–6～10–5 m·s–1的常见渗流范围内,综合评价指标均呈线性递增的趋势。最后,对方螺旋形埋管充填体换热器耦合热泵（Square-spiral-type backfill heat exchangers coupled heat pump,S-S BHECHP）进行了生态评价。通过与传统供暖方式对比发现:采用S-S BHECHP的供暖方式具有显著的节能降碳效果,一次能源消费和碳排放量比蓄热式电锅炉、燃煤锅炉和空气源热泵相应降低了83.39%、61.57%和56.84%。本研究结果展示了方螺旋形BHE和BHECHP的优良性能,为蓄热储能式功能性充填在深部矿井的应用与探索提供了理论指导。      

减压水蒸气精馏方法的研究

本文针对热敏性物料的精馏分离问题，提出了一种新型精馏方法。该方法能够比较容易地降低精馏温度，并且综合了减压精馏和润滑蒸气精馏的优点。本文较全面地考察了压力和水的加入对分离效率的影响，理论分析和实验结果表明，该方法稳定可靠，对解决热敏性物料的精馏问题具有较强的现实意义。     

镍系聚丁二烯橡胶生产技术进展

介绍了近几年国内外镍系顺丁橡胶生产技术的进展情况，内容涉及分子量调节技术、催化剂配置技术、节能降耗的气相聚合、本体聚合工艺及橡胶后处理过程中使用的热泵技术、螺杆挤压工艺，同时也对国内外顺丁橡胶新型防老剂的使用情况及其新品种的开发进行了简要介绍。     

简化模型及其在多组分非理想溶液精馏计算中的应用

本文介绍在多组分非理想溶液精馏计算中所采用的一种既节省机时又能增强计算稳定性的方法——简化模型法。即将复杂的模型回归为简化模型以进行运算。文章对简化模型的型式、建立及其参数修正的方法进行了论述,并提供了笔者在精馏计算中应用的经验。     

丙烯精馏塔的非线性推断控制系统

以精馏塔的双温差和单温差为二次测量变量设计了一种新颖的非线性推断估计器,并对某大型气体分馏装置的丙烯丙烷精馏塔进行了产品成分的闭环控制,取得了令人满意的结果。     

悬浮床催化精馏合成支链烷基苯的模拟

Suspension catalytic distillation (SCD) has been developed recently as an innovative technology in catalytic distillation. In this paper, a brief introduction to SCD is given and an equilibrium stage (EQ) model is developed to simulate this new process for synthesis of linear alkylbenzene (LAB) from benzene and 1-dodecene.Since non-ideality of this reaction system is not strong, EQ model developed could be applied to it successfully.Simulation results agree well with experimental data, and indicate some characteristics of SCD process as an advanced technology for the production of LAB: 100% conversion of olefins, low temperature (90-100℃) and low benzene/olefin mole ratio.     

真空间歇精馏分离橙花醇和香叶醇的研究

橙花醇和香叶醇是重要的基础香料,沸点差仅为2℃,具有热敏性。以往研究中应用减压间歇精馏分离橙花醇和香叶醇的混合物,一次精馏得到90%以上的产品收率低(仅为46%),且塔釜温度较高,操作周期长,不宜于工业生产。本文针对沸点差较小的热敏性物系,采用减压高效间歇精馏方法对橙花醇和香叶醇的混合物进行了分离研究。通过考察全回流时间、回流比、加热负荷和压力等操作因素对分离效果的影响,确定了适宜的操作条件,塔顶压力为600Pa～700Pa,塔压降为4800Pa～4900Pa,釜温在150℃～152℃之间,全回流6h,采用20 1,10 1,5 1的变回流比操作。实验结果显示,单塔精馏即可得到含量大于90%的橙花醇和香叶醇,收率在65%以上,提高20%无热分解现象,过程稳定,为工业生产奠定了基础。     

板式精馏塔实验性能测试

本文对废液中低浓度乙醇的回收再利用进行了研究,主要对低浓度乙醇精馏过程中的不同实验条件进行了初探,得出了塔釜加热电压,塔釜液浓度,回流比等实验条件与塔顶产品浓度之间的关系,并用计算机绘制了图表,确定一组最优的实验条件。     

填料技术在氨精馏中的工业应用

蒸氨精馏塔是合成氨工艺的核心设备,本文以某年产200 kt合成氨工程项目为例,分析了氨水精馏法制取液氨的工艺流程特点,通过采用天津大学新型塔内件以及填科技术对其氨水精馏工艺进行了改造设计,解决了液氨回收率低和能耗高的问题.并用Proll软件对蒸氨精馏塔的塔内流体力学以及填料水力学进行了模拟验证.     

易普及的简易精密分馏柱

本文通过新型二口连接管把原来复杂的框架式精馏头改为组合式精馏头，并使整个精密分馏装置简化易自制，便于普及精密分馏这一分离手段