跨壁传热隔壁塔的建模与实验研究

建立了存在隔板两侧传热的隔壁塔数学模型和小试实验装置,对比了灵敏板温度、能耗的模拟值和实验值。分析表明,气相分配比是影响模型准确度的主要参数,气相分配比与隔板两侧传热量有关,在原模型的基础上,修正气相分配比并联合拟合方程进行计算,模拟值与实验值吻合良好,修正后的跨壁传热隔壁塔模型准确合理,可应用于隔壁塔的数值模拟研究。     

隔壁塔设计与控制的研究进展

隔壁塔作为一种利用完全热耦合技术的精馏塔,其在一个塔壳内实现多组分的清晰分离,避免了在常规精馏塔序列中出现的返混现象,具有热力学效率高、能耗低、投资费用低等优点.着重阐述了隔壁塔在设计与控制方面的研究进展,包括初值估算设计、严格模拟设计、优化设计、控制方案、参数控制操作性等,指出在模拟和应用中隔壁塔的设计与控制存在的问题及后续研究的方向.     

隔壁塔中新型气相分配器的多相流模拟及控制机制

在隔壁塔中加入了以科恩达效应为基础的新型气相分配器并以此建模利用Fluent进行多相流模拟。结果显示在加入液相的情况下，新型气相分配器依然遵循科恩达效应。即气相从分配器的细缝喷出带走其周围气相，在分配器下方形成负压，以此实现调控Rv的目的。类比气相分配器的工作原理，在预分馏塔的塔板之间选择一位置引出一定量气相，此相当于分配器喷出的气相。在主塔段输入相同量的气相，此相当于分配器入口处气相。通过改变输入或输出的气速来调节Rv。模拟结果显示，在温度或浓度控制结构的基础上加入此控制机制可以更好地实现气相分配的效果。     

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。     

稀盐酸萃取林可霉素药品中B组分的传质研究

采用双膜理论对酸水萃取正丁醇溶剂中林可霉素B组分的传质过程进行了分析,分析结果表明传质阻力主要集中在滴内。在往复振动筛板萃取塔内,对酸水萃取正丁醇溶剂中林可霉素B组分进行了实验研究,考察了输入能量和通量对总传质系数的影响。研究表明:虽然输入能量可以强化滴外传质,但对总传质系数的影响却较小;而通量的增加使不同液滴间的碰撞、聚合、再分散作用加强,从而强化了液滴内传质,因此通量对总传质系数的影响比较大。所以,对于酸水萃取正丁醇溶剂中林可霉素B组分这类传质阻力主要集中在滴内的物系,在设计往复振动筛板萃取塔时不应将提高输入能量作为强化传质的主要控制手段,而是提高通量。     

常压下甲醇-原甲酸三甲酯体系汽液平衡数据的测定及关联

采用双循环汽液平衡釜测定了101.3 kPa下甲醇-原甲酸三甲酯二元体系在337～372 K的等压汽液平衡数据。实验数据经Herington面积积分法检验,满足热力学一致性。分别采用Wilson、NRTL、UNIQUAC活度系数模型对实验数据进行关联,得到了模型参数。并对汽液平衡的计算值与实验值进行比较,两者吻合良好,其中由Wilson方程关联得到的数据与实验数据偏差最小,平均温度偏差和汽相组成偏差分别为0.57 K和0.0092。本工作为工程设计提供了基础数据。     

立体传质塔板在常压蒸馏装置扩改中的应用

介绍大通量新型高效塔板—立体传质塔板CTST。该塔板与浮阀塔板相比:处理能力提高80%~100%,分离效率高10%~40%,操作弹性高1倍,压降低20%~30%。该塔板在中国石油天然气股份有限公司大连分公司的Ⅱ套常压蒸馏装置扩产改造中已经成功应用,在原塔外壳不变的条件下,仅用CTST塔板替换原有塔板,改造后加工能力由2.8Mt/a提高到5.1Mt/a。改造后装置各项指标均达到设计要求。     

导向立体传质塔板罩内两相流的CFD模拟

利用VOF方法建立了导向立体传质塔板(CTST-8)罩内气液两相流动的CFD模型,采用CFD软件FLUENT对模型进行求解.物理模型用FLUENT的前处理软件Gambit建立,在速度梯度大的地方采用局部加密网格,根据计算结果进行网格的自适应.对板孔气速为8.4 m/s,清液层高度为25 mm的工况下进行数值模拟.模拟结果显示了罩内流场为复杂的三维流动,利用计算可得到罩内流场的相含率分布、速度分布以及压强分布等.将罩内压强的测量结果与模拟结果进行对比,吻合较好.说明本文数值模型具有较好的精度,可以用于CTST-8罩内两相流场的预测.     

丁醇-醋酸丁酯共沸物系萃取精馏萃取剂的分子设计

基于遗传算法思想提出了一种有效的分子设计方法,针对丁醇-醋酸丁酯共沸物系的萃取精馏萃取剂选择问题进行了分子设计,经比较筛选出塔顶产物分别是醋酸丁酯和丁醇时的较佳萃取剂为1,3-丙二醇和硝基丁烷。分别以1,3-丙二醇和硝基丁烷为萃取剂,应用精馏过程模拟软件ProⅡ确定了萃取精馏流程及相应的工艺操作条件;通过对比两种流程的塔设备、能耗、操作条件、产品等方面,认为1,3-丙二醇是分离丁醇-醋酸丁酯共沸物系的较适宜萃取剂。模拟计算结果表明,该分子设计方法是有效的,能为工业生产提供理论基础。     

漂移通量模型计算池式空隙度的研究(Ⅱ)——分配参数

<正> 1 前言 在本文第(Ⅰ)部分中已指出,用漂移通量模型计算池式空隙度必须解决二个重要参数,一个是漂移速度V_(oj),另一个则是分配参数C_o。