移动床吸附塔中铀提取过程的数值模拟与实验验证

为了提高移动床吸附塔提取铀的效率,运用Fluent、Edem软件对移动床吸附塔提取铀的过程进行了仿真模拟。通过调整入口流量,观察移动床吸附塔内树脂颗粒的运动情况、分布状态及饱和树脂的沉降情况,分析得到最佳入口流量。通过搭建实验平台,验证仿真结果的准确性;将实验数据与数值模拟结果进行对比分析,证实了两者结论的一致性,从而验证了仿真模型的准确性和适用性。结果表明,当入口流量为4 m^(3)/h时,铀酰离子的提取效率最大。研究结果可为移动床吸附塔的设计提供重要参数。

拜耳法生产氧化铝种分母液提取金属镓的吸附塔装置设计及优化

本文对利用树脂吸附法离子交换技术从拜耳法生产氧化铝种分母液提取金属镓的工艺技术进行介绍,阐述了提取金属镓的核心装备-吸附塔装置的工艺计算、结构设计分析,并结合生产应用提出吸附塔装置的优化改进措施,为该装备的设计提供了重要的参考,同时也为湿法冶金行业大型离子交换装置的设计提供借鉴。

变压吸附塔的设计与制造优化

以现役变压加氢吸附塔为例,根据实际使用及检验情况,对塔式压力容器的结构设计、制造工艺及检验验收进行了总结分析。在传统的吸附塔结构基础上,取消了塔顶吊柱并优化了封头与裙座间的焊接尺寸,提高了塔设备服役时的安全性,并减少了堆焊量。对验收过程中的3处缺陷进行溯源,总结了组装及焊接工艺中的技术难点:磨平筒体的焊缝对口、明确塔内件的焊接工序、打磨去除塔器的吊耳,这能有效避免裂纹,防止泄漏。总结了检验验收标准,从而控制成塔质量,最终成塔通过检验,并投入实际生产。

PSA提氢系统吸附塔投/切分析及操控要点

宁波中金石化有限公司煤制氢装置PSA提氢系统有10台吸附塔(吸附塔A~J),运行中存在产品氢气纯度低、程控阀开关异常、程控阀内漏或外漏(必要时需进行手动切塔操作)而需进行置换检修等问题,手动切塔操作过程中易引起系统气量与吸附压力、解吸气压力的波动,影响系统的稳定运行与产品氢气的纯度。基于PSA提氢系统运行特点与相关实际生产经验,就影响生产的典型问题进行分析,并根据不同运行模式下系统运行步序与各吸附塔对应状态的变化,通过对比分析,总结得出可通用的运行模式与分析方法,以便在涉及手动切塔操作时可以直接快速确定吸附塔切出状态,同时指出故障处理时切塔/投塔的操控要点。

气升式吸附塔在CGA工艺中的应用

介绍了气升式吸附塔的设计基础，在实验室小试的基础上，进行了公斤级间歇试验及吨级连续性扩大试验。同下流式吸附槽对比试验结果表明：在相同表观停留时间下，聚团对金的吸附回收率基本相同，但气升式吸附塔无运动部件，操作维修方便，能耗亦相对较低。为日处理３０ｔ金矿的气升式吸附塔ＣＧＡ工艺选冶厂提供了设计放大的依据。

密实移动床吸附塔吸附及多塔串联淋洗的研究

本文叙述300mm×6000mm密实移动床吸附塔对新疆七三七矿地浸液的吸附工艺试验结果。试验使用201×7强碱性阴离子交换树脂，与由下进料方式的原料铀溶液呈逆流操作，其传质高度6m。原料液来自地浸生产线，铀浓度为46～49mg／L，进料空塔线速度35～45m／h，树脂工作容量58～63mg／g（干）．尾弃铀浓度均＜lmg／L。淋洗采用四塔串联，传质高度1．8m，淋洗剂1mol／LNaCl＋0．05mol／LH2SO4，空塔线速度2m／h，合格液铀浓度6．6～7．7g／L，贫树脂含铀0．24～0．4g／L。结果表明，密实移动床吸附塔处理新疆七三七矿地浸液是适用的。

基于拉曼光谱解析的对二甲苯装置吸附塔循环液成分分析

采用拉曼光谱分析法实现PX（对二甲苯）装置中吸附塔循环液快速、准确的在线分析。由于循环液中各组分的拉曼谱峰相互重叠,且各组分的含量变化范围很大,需要收集大量的训练样本。为此,提出了基于拉曼光谱解析的循环液成分分析方法。首先,要获得循环液所含各组分纯物质的拉曼光谱,以及少量训练样本的拉曼光谱,对这些拉曼光谱进行基线扣除和均值归一化;其次,选取特征波段680~880cm-1,对每一个训练样本预处理后的拉曼光谱在特征波段进行光谱分解,得到该训练样本中各组分的分解系数;然后,基于全部训练样本各组分的分解系数与对应的浓度数据,建立分解系数与浓度之间的定量分析模型。而对于某一测试样本,先获取其拉曼光谱,进行上述相同的光谱预处理,并在相同的特征波段基于纯组分的拉曼光谱对其进行谱分解,以获得该样本的光谱分解系数;再根据得到的分解系数和上述定量分析的模型,预测出该测试样本中各组分的含量。实验结果表明,一方面,由各纯组分混合得到的训练样本的拉曼光谱可以较精确地分解成各组分的拉曼光谱的线性加权和;另一方面,基于拉曼光谱分解系数建立的定量分析模型可以准确地预测出循环液中各组分的含量,对测试样本中甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯和对二乙基苯含量的标准预测误差分别为0.301%,0.088%,0.563%,0.384%,0.366%和0.536%。为PX装置中吸附塔循环液的在线分析提供了改进方法。

基于ANSYS的吸附塔地震响应分析

地震载荷通常会对塔式设备的安全造成重大的危害,因此塔式设备在工程中经常需要进行抗震设计。利用ANSYS软件对吸附塔有限元模型在地震载荷作用下的响应进行时间历程分析,得到了相关的时程分析数据,并与现行标准的地震分析方法进行了对比,并且提出了相应的建议。

活性炭脱硫吸附塔结构优化设计

针对某钢铁厂活性炭脱硫吸附塔内涡流降低脱硫效率的问题,文章提出了一种在活性炭脱硫吸附塔入口域设置栅板的优化设计方案。借助Fluent软件,采用湍流、多孔介质、离散相以及组分运输等方法,建立活性碳脱硫吸附塔脱硫效率仿真模型,分别对结构优化后的活性炭脱硫吸附塔的脱硫效率和关键结构参数进行仿真分析。仿真结果表明,活性炭脱硫吸附塔内无大涡流产生,脱硫效率提升了3.36%;得出了脱硫效率与关键结构参数成线性正比关系,为不同型号活性炭脱硫吸附塔的结构设计提供了理论依据。

PSA吸附塔的结构设计及应力分析

介绍了变压吸附的工作原理,对变压吸附塔结构设计中的注意事项、疲劳载荷工况下许用交变应力强度幅计算、计算工况设置和应力分析结果进行了重点阐述,可为变压吸附塔的分析设计提供参考。

吸附塔声发射定期在线检测方法的研究与应用

以某炼油厂40000m3/h(N)PSA制氢装置中10台吸附塔为对象,进行了气压试验过程的声发射检测和投产运行3年后的声发射在线检测。通过对检测数据进行对比分析,10台吸附塔安全状况良好,可继续使用。

轴向流吸附塔流场数值模拟与进口分布器优化

针对某糖厂烟道气变压吸附塔内气体分布不均的问题,采用计算流体动力学CFD相关软件对其流场进行数值模拟,重点对进口区(进口管到吸附剂之间的区域)进行流场优化。通过对原始板式分布器流场模拟,发现吸附塔中心区域速度较大,导致进口区末端截面的轴向和径向速度分布不均,同时也有一定的漩涡。比较板式分布器在不同倾角下的布气效果,发现当板式分布器的倾角在25°~40°有较好的布气效果;比较4种板式分布器,即原始分布器(Ⅰ)、中间挡板不开孔的分布器(Ⅱ)、中间挡板改为小孔的分布器(Ⅲ)及原始分布器中间加挡板(Ⅳ)的布气效果,结果发现中间挡板不开孔的分布器和中间挡板改为小孔的分布器的布气效果都优于原始分布器,其中中间挡板改为小孔的分布器的布气效果最好。通过对吸附塔进口区分布器结构优化,明显提高了吸附塔内流体的分布均匀度。

水冶吸附塔进液流量智能控制浅析

以新疆某地浸采铀自动化生产线为研究对象,对水冶厂吸附塔进液流量进行了研究。在吸附原液输送工艺管网不设回流管路的工况下,确定了水冶吸附塔与井场化工泵联动运行智能控制方案,消除了吸附塔进液流量变化对水冶生产稳定性的影响,实现了井场化工泵无人值守智能控制,具有降本增效的应用效果。

锅炉烟道气吸附塔强度校核与寿命估算

由于广西某糖厂锅炉烟道气变压吸附塔在设计时没有进行应力和安全性分析,为使糖厂锅炉烟道气浓缩变压吸附系统更好、更安全的运行,采用有限元分析软件ANSYS对变压吸附塔整体进行应力分析、强度校核及疲劳寿命估计。结果发现,吸附与解吸过程中的最大应力分别为125.43和24.13 MPa,结合分析设计(校核)理论,得出糖厂锅炉烟道气浓缩吸附塔在强度、稳定性方面都符合安全要求。设计疲劳寿命大于27年,即在正常操作下,吸附塔还可以再运行20年以上。

电场强化复合吸附塔处理重金属Cd^(2+)离子的研究

选择石英砂与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)死菌体组成复合吸附剂,在外加直流微电场的强化作用下,对废水中Cd^(2+)离子进行穿透曲线测定,结果表明,Cd^(2+)在石英砂装填的电生物复合吸附(EBA)装置中吸附作用较差,微电场的存在对重金属离子的吸附起到了明显的强化作用,微电场+复合吸附剂对重金属离子的吸附效果优于其它两种条件.

双层立管式固定床吸附塔进出液装置的设计

针对传统离子交换塔中出液装置笨重、难清洗、出液面积较小等问题,设计出一种由穿流缝隙式筛板、中间连接筒体和双层过滤立管构成的固定床出液装置。该装置将平面式过滤改成立柱式过滤,提高了过滤效率,增大了进出液流量;并且无石英砂层,减轻了装置自重,减小了拆装、清洗难度。通过对主要承重结构-筛板进行强度校核及应力分析,验证了筛板强度符合出液装置设计要求。

径向吸附塔的流场模拟及优化

利用计算流体力学方法和流体计算软件FLUENT,对变压吸附系统常用的径向吸附塔进行了数值模拟,对吸附塔内的流场进行了计算和分析,考察了吸附塔高径比对流场的影响。结果表明,工业用径向吸附塔内部的流场分布不均匀,导致吸附剂利用率低,影响吸附效果。为此,对吸附塔的结构进行了优化和改进。计算表明,改进后的吸附塔,流场分布更为均匀,可明显改善吸附效果,提高吸附剂的利用率。

PSA吸附塔的疲劳分析及风险控制

PSA装置吸附塔长期承受交变载荷,疲劳失效是主要的失效模式。本文针对吸附塔的疲劳失效进行了疲劳强度分析,并比较了不同PSA装置的风险情况,提出了吸附塔在设计、选材制造、焊接和检验过程中的风险控制措施,对工程实践具有一定借鉴意义。

PSA装置吸附塔筒体疲劳失效分析及对策

某公司PSA装置吸附塔仅投用2年就出现多台吸附塔疲劳开裂的现象,通过对吸附塔开裂原因的综合分析,认为设备运行时所产生的交变应力使筒体保温支撑圈承受应力集中是造成疲劳开裂的主要原因,建议采取去除筒体保温支撑圈的结构改进方案和裂纹补焊修理的修复方案,使其恢复了使用要求。

某脱水装置分子筛吸附塔设置数量的选择

以海外某油气处理厂分子筛脱水装置的实际设计数据为例,对于在该装置中分别设置2个、3个或4个分子筛脱水塔的方案,从吸附周期、设备投资、操作费用及与其它系统的相互关系等各个方面进行对比,选择出最佳的分子筛脱水方案。