萍乡废弃煤矸石理化特性及热活化性能研究

为研究不同种类煤矸石的理化特性及煅烧温度对其活化程度的影响,以萍乡废弃煤矸石不同矿区样A、样B、样C为研究对象,开展了XRD测试、物理性能试验、高温试验及力学性能试验,从理化特征、力学特征、表观特征等方面对煤矸石进行了基本性能及热活化性能分析。结果表明:不同种类煤矸石的理化特性不同,活性物质含量高的煤矸石活性较高;与样A相比,样B、样C更适合做填料,且样C具有更高的孔隙率、吸水性和抵抗风化破裂的能力。不同种类煤矸石的最佳煅烧温度略有差距,但都在800 ℃左右,未煅烧或未达到最佳煅烧温度的煤矸石活性较低,所制试件胶结较差,强度不高;最佳温度煅烧的煤矸石活性最高,所制试件胶结最好,强度最高。     

基于塔总组合曲线的内部热耦合精馏塔优化设计方法

基于塔总组合曲线（CGCC）,提出了一种简化内部热耦合精馏塔（HIDiC）结构的图形设计方法。在完成精馏段（或提馏段）单塔段中间换热器优化设置的基础上,结合精馏段与提馏段CGCC的集成图,以HIDiC的可减小过程总（火用）损为目标,确定HIDiC热耦合中间换热器的最优设计。以苯乙烯-乙苯HIDiC为例,计算结果表明,设置中间换热器后,HIDiC可减小过程总（火用）损最大值为1.951 MW,HIDiC的冷凝器、再沸器负荷分别下降63.6%和68.4%;热耦合中间换热器分别设置于精馏段第2、12、和38块塔板,提馏段第20、28和36块塔板,热负荷依次为0.841、1.496和2.053 MW。     

状态方程模拟醇胺系统的密度和汽液相平衡

通过考虑醇胺分子间的缔合作用,结合先前开发的非缔合变阱宽链流体状态方程(SWCF-VREOS)建立了一个缔合方阱链流体状态方程,并利用方程模拟了醇胺系统的密度和汽液相平衡。通过关联不同温度下醇胺的饱和蒸气压和液体体积得到了18种醇胺流体的分子参数,新方程计算的饱和蒸气压和液体密度总的平均误差分别为0.94%和0.88%。结合简单的混合规则,将此方程扩展到混合系统。研究发现,建立的方程可预测二元和三元醇胺混合物的密度。当引入一个与温度无关的可调参数时,方程能满意关联二元系统的汽液相平衡数据,并可进一步预测多元混合系统的汽液相平衡,预示着新方程可模拟醇胺系统的相行为。     

热泵技术在异丙醇脱重塔中的应用

根据异丙醇生产工艺中异丙醇脱重过程的特点，设计了直接蒸汽压缩式热泵改进的脱重工艺。采用Aspen Plus软件对常规及热泵改进的异丙醇脱重工艺分别进行了严格模拟，并从年度总费用的角度对热泵改进工艺进行了评价。研究结果表明，热泵改进工艺较原工艺可节省年度费用397.57万元，其中能耗费用减少619.46万元/a,设备费用增加221.89万元/a,能耗费用降幅达72.2%,节能效果较为显著。热泵改进工艺中未使用低压蒸汽，循环冷却水的使用量大幅降低，但需新增压缩机电能的使用。热泵改进工艺中设备费用增加主要来自新增的热泵核心设备压缩机。     

常顶系统流动腐蚀机理预测及防控措施优化

国内某炼油厂常减压蒸馏装置的常压塔顶冷却系统换热器频繁出现腐蚀失效问题。基于物料衡算原理,采用逆向推导的方法及工艺过程模拟计算分析了该常压塔顶冷却系统的流动腐蚀失效机理，包括露点腐蚀、铵盐结晶沉积垢下腐蚀以及多相流冲刷腐蚀。注水是一种方便且非常有效的破除露点腐蚀和铵盐结晶沉积垢下腐蚀的工艺防护措施。但由于该炼油厂常压塔顶注水量有限，每台换热器采用不同的注水方式，依然出现了流动腐蚀失效问题。通过模拟计算，提出根据不同的注水量应选择不同的注水方式（总管注水、换热器定点注水和程控注水），从而实现该常顶冷却系统长周期稳定运行。     

借助变阱宽方阱链流体状态方程模拟非电解质体系表面张力和粘度(英文)

The equation of state(EOS)for square-well chain fluid with variable range(SWCF-VR) developed in our previous work based on statistical mechanical theory for chemical association is employed for the correlations of surface tension and viscosity of common fluids and ionic liquids(ILs).A model of surface tension for multi-component mixtures is presented by combining the SWCF-VR EOS and the scaled particle theory and used to produce the surface tension of binary and ternary mixtures.The predicted surface tensions are in excellent agreement with the experimental data with an overall average absolute relative deviation(AAD)of 0.36%.A method for the calculation of dynamic viscosity of common fluids and ILs at high pressure is presented by combining Eyring’s rate theory of viscosity and the SWCF-VR EOS.The calculated viscosities are in good agreement with the experimental data with the overall AAD of 1.44% for 14 fluids in 84 cases.The salient feature is that the molecular parameters used in these models are self-consistent and can be applied to calculate different thermodynamic properties such as pVT,vapor-liquid equilibrium,caloric properties,surface tension,and viscosity.     

常顶系统流动腐蚀机理预测及防控措施优化

国内某炼油厂常减压蒸馏装置的常压塔顶冷却系统换热器频繁出现腐蚀失效问题。基于物料衡算原理,采用逆向推导的方法及工艺过程模拟计算分析了该常压塔顶冷却系统的流动腐蚀失效机理,包括露点腐蚀、铵盐结晶沉积垢下腐蚀以及多相流冲刷腐蚀。注水是一种方便且非常有效的破除露点腐蚀和铵盐结晶沉积垢下腐蚀的工艺防护措施。但由于该炼油厂常压塔顶注水量有限,每台换热器采用不同的注水方式,依然出现了流动腐蚀失效问题。通过模拟计算,提出根据不同的注水量应选择不同的注水方式(总管注水、换热器定点注水和程控注水),从而实现该常顶冷却系统长周期稳定运行。