新型CO_(2)捕集溶剂及工艺的研究进展

化学吸收法是处理燃煤电厂尾气CO_(2)最有希望大规模应用的重要途径,然而传统以乙醇胺为吸收剂的化学吸收法由于再生能耗过高限制了其广泛应用。结合新型CO_(2)捕集溶剂阐述了捕集工艺改进的研究进展,概述了包含吸收塔中间冷却及溶剂再循环的吸收过程工艺改进、闪蒸压缩及蒸汽/戊烷直接吹扫的再生过程工艺改进,并指出结合烟气实际组分开展新型溶剂的中试规模验证、捕集溶剂降解物性及挥发性有机物的处理工艺的研究为碳捕集技术的研发方向,为未来工业碳捕集的研究指明了方向。

变负荷条件下的大型合成氨装置特性研究

为了探讨变负荷条件对合成氨过程的影响,结合某大型合成氨装置的流程和运行参数,利用ASPEN PLUS模拟整个合成氨过程,分析了在常用的部分负荷下整个合成氨装置的运行性能,获得了在部分负荷下加热炉、一段炉、辅锅等关键设备的热效率、火用效率以及反应器的反应转化率,提出了可以通过减少加热炉和一段炉的引风量和增加一段炉对流段蒸汽过热盘管面积来有效利用能量.采用Newton插值多项式的拟合方法,拟合出产量为1000～1500t/d的大型合成氨装置在常见85%～100%负荷范围内的吨氨能耗与负荷间的三次拟合曲线和公式,得出该合成氨装置的吨氨能耗模拟值为36.707～40.797GJ/t,和实测值吻合较好,误差小于3%.研究结果为实际的合成氨装置在变负荷下的生产运行与操作优化提供了参考依据.

基于热泵技术的化学吸收法二氧化碳捕集系统

为了减小二氧化碳捕集过程的能耗,研究了一种采用化学吸收法的新型供热技术。首先建立了以乙醇胺(MEA)为吸收剂的化学吸收法捕集二氧化碳的解吸能耗数学模型,通过Matlab编程计算得到工程中解吸能耗变化趋势和最小的解吸能耗。其次,将热泵技术与化学吸收法相结合,通过高温热泵提供解吸热能,同时综合利用废热。利用ASPENPLUS模拟了两级正丁烷(R600)热泵供热流程、超临界CO2(R744)循环热泵供热流程的性能,发现应用热泵技术能显著降低流程的能耗,各项性能与流程最小能耗理论极限值非常接近。超临界CO2循环热泵供热流程性能最优,流程的耗功量只有普通流程能耗的36.9%,同时所需的冷却能也只有普通流程的34.4%。通过建立热力学和经济学模型分析表明,应用超临界CO2热泵后CO2减排成本为328.2$·(tCO2)-1、电价为0.748$·(kW·h)-1;电厂减排后效率为31.1%,相比采用普通加热解吸流程增加了7.7%。

一种改进的二氧化碳吸收减排法

为了研究利用乙醇胺(MEA)溶液从化石燃料燃烧电厂的尾气中分离CO2来减小温室气体的排放,采用ASPEN PLUS软件结合电厂参数建立了MEA溶液吸收CO2的流程.流程中的反应采用Eletrolyte-NRTL模型,吸收塔、解吸塔采用RADFRAC模型.通过模拟分析操作参数变化对CO2减排流程的影响,获得了最优操作点,同时对流程进行了改进,对压缩机级间热能回收进行了探讨.通过优化得到流程的最优操作点:MEA的质量分数为40%,CO2的回收率为99.2%,解吸塔操作压力为0.2 MPa,贫液负载量为0.131.回收压缩机级间热能及改进操作条件后,最优操作工况下CO2的解吸能耗为2.947 GJ/t,减排成本为344.0元/t,电厂效率由减排前的45%仅降为32.75%.

DNA芯片快速检测结核分枝杆菌利福平耐药rpoB基因突变

目的建立快速检测结核分枝杆菌利福平(RFP)耐药rpoB基因突变的DNA芯片。方法从34株临床痰样本中提取结核分枝杆菌的基因组DNA,采用聚合酶链反应(PCR)扩增含有rpoB基因突变位点的特异DNA片段,荧光标记后与芯片上含有特异突变位点的寡核苷酸探针进行杂交,同时与DNA测序法比较。结果用DNA芯片检测出19株耐药株和15株敏感株,且结果与DNA测序相同,准确率可达88.2%,敏感性为78.9%,特异性为100.0%。结论DNA芯片快速检测结核分枝杆菌对RFP的耐药rpoB基因突变是一种操作简便、准确性、敏感性和特异性较高,且易于开展的方法。

吸收法捕集二氧化碳过程的离子浓度软测量

针对采用吸收法捕集CO2的过程中存在着成分难以准确在线测量的问题,设计了工业化应用最广泛的乙醇胺(MEA)化学吸收过程的软测量系统。系统使用红外传感器,通过基于改进Powell鲁棒支持向量机(IP-RSVM)的方法对吸收溶液的离子组分分布进行了软测量,其结果与核磁共振(NMR)测量所得的数据符合较好,均方误差为3.1692×10-7,最大绝对误差绝对值为0.0010,最大相对误差为3.54%。研究结果表明,在CO回收的软测量系统中,使用基于IP-RSVM的红外软测量具有良好应用前景。

膜吸收法从烟气中分离二氧化碳的性能分析

膜吸收法是从烟气中分离二氧化碳的一种有效方法。建立了热再生和真空闪蒸能耗模型,分析了不同因素对再生能耗的影响。其中反应热分别为热再生和真空闪蒸再生能耗的46%和59.2%,是再生能耗的主要部分。热再生流程再生总能耗为4.140 4 MJ/kgCO2,膜真空闪蒸再生流程再生总能耗为3.241 1 MJ/kg-CO2,约为热再生流程的78%。在两种流程中,再生能耗在热再生流程和真空闪蒸再生流程所占比重分别为60%和62.74%,虽然真空闪蒸流程中再生能耗比重有所上升,但总能耗仍低于热再生流程。最后考察了膜吸收流程和化学吸收流程的经济性,结果表明膜吸收-真空闪蒸流程具有较强的竞争性。

化学吸收法分离烟气二氧化碳研究进展

文中介绍了化学吸收法分离二氧化碳的基本原理,从吸收剂、吸收工艺和吸收过程装备3个方面对国内外化学吸收法分离烟气中二氧化碳的研究现状进行了分析总结,提出了目前该技术发展中存在的障碍,并指出未来二氧化碳控制技术中化学吸收法的发展方向。

LDA_SVM方法在化工过程故障诊断中的应用

针对复杂化工生产过程数据多样性、高维性以及风险重复性的特点,结合网格搜索(GS)与K折交叉验证(K-CV)理论,提出一种基于线性判别分析(LDA)与支持向量机(SVM)相融合的故障诊断方法。首先利用LDA对正常工况和5类故障模式的混合运行数据进行矢量映射,压缩特征空间维度,抽取并重构故障特征信息。将预处理后的数据作为输入样本,利用GS与K-CV得到最佳SVM分类器,实现故障诊断。仿真结果表明,相对于单一SVM和PCA(主元分析)_SVM故障诊断模型,LDA与SVM融合故障诊断方法收敛速度快、诊断准确率高、模型健壮,对化工过程6种运行模式的故障识别准确率达到93.9%。

含油污泥在煤粉锅炉雾化喷燃的研究分析

为了高效低成本处理含油污泥,提出了含油污泥在煤粉锅炉雾化喷燃的工艺。重点介绍了采用雾化喷燃含油污泥的过程,揭示了含水率对于污泥特性影响,探讨了在不同含油污泥与煤混烧比条件下,锅炉效率和污染物排放的变化规律。结果发现污泥含水率越低,炉膛里面的能量损失越小。含水率为90%时,具有较优流动特性。掺烧污泥对燃煤锅炉效率影响较小,在最大污泥掺烧比条件下混合燃烧效率比煤粉单独燃烧时锅炉效率仅减小0.17%。掺烧处理每吨污泥耗煤0.14t。分析表明:处理某大型化工厂的3万t/a污泥的运行费用折合标准煤为4 248t。因此,污掺烧具有较好的环保经济效益。

TEA混合胺液脱碳性能实验研究

针对吸收法捕集二氧化碳开发新型高效吸收剂对于提高吸收性能意义重大。目前国内外普遍采用以一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)和甲基二乙醇胺(MDEA)为主体的复配胺液为吸收剂,但对以三乙醇胺(TEA)为主体的混合胺研究较少。TEA的吸收容量大,解吸效果好,经济性优良,其不足在于吸收速率较低。为此,本文在TEA反应机理的研究基础上,保持总胺浓度3 mol×L^(-1)不变,分别添加乙醇胺(MEA)、哌嗪(PZ)、羟基乙基哌嗪(AEP)、羟乙基乙二胺(AEEA)进行混合胺液的吸收解吸性能分析,对比优选出综合表现较好的混合胺液,并进一步考察其不同配比下吸收、解吸效果,完成配比优选研究。结果表明:开发的混合胺相对于纯TEA溶液,吸收性能均显著提高;相对于纯TEA溶液,只有添加了AEP的混合胺液解吸效果有所提高,其余几种均有所下降;TEA+AEP吸收和解吸性能均显著优于其余几种混合液;经实验验证,TEA+AEP的优选配比为1.5 mol×L^(-1):1.5 mol×L^(-1),综合效果最佳。

电化学介导胺再生CO_(2)捕集系统电化学性能研究

二氧化碳(CO_(2))捕集是实现我国碳中和目标的重要手段。电化学介导胺再生(EMAR)CO_(2)捕集系统是一种极具应用前景的碳捕集技术。为了进一步研究EMAR的电化学性能,利用H型电解池,对以乙醇胺(MEA)溶液为吸收剂,铜离子为金属配体的体系开展电化学行为研究。结果表明:阴极和阳极反应均是分步进行的,且均由扩散和电荷传递共同控制,阴极过程更缓慢,是系统的控制步骤。同时,增大阴阳极之间配合物浓度差,在较低阳极配合物浓度和较高阴极配合物浓度的情况下,更有利于系统反应的进行。研究结果有望为EMAR CO_(2)捕集技术的放大研究和实际应用提供一定的理论支撑。

用第一性原理研究乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面的吸附机理

为了探究乙醇胺催化脱氢法中乙醇胺与催化剂之间的作用机理,依据密度泛函理论(DFT),研究了乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面上各高对称位的吸附机制,优化了乙醇胺在吸附位点Top、Bridge、Hcp和Fcc的吸附结构,并对最稳定吸附构型的吸附能、电荷转移和态密度进行了对比分析。结果表明:乙醇胺以氨基上的氮原子接近Ni(111)和Cu(111)表面Top位时的吸附能最小,分别为-1.31 eV和-1.04 eV,此时乙醇胺向金属表面的电荷转移量分别为0.08e和0.06e(e为1个电子的电荷量),且吸附后分子内部键长基本不变,说明乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面的吸附均属于物理吸附,电子态密度分析的结果与当前结果一致;乙醇胺与金属Ni之间的相互作用更强。这些结果为深入了解乙醇胺在Ni(111)和Cu(111)表面的反应机理提供了理论基础。

金属类单原子流体捕集二氧化碳性能

为了减缓二氧化碳对全球变暖的影响,解决吸收法捕集二氧化碳的高能耗问题,开发了基于铂单原子催化剂、氢化亚铜和铯铅溴(CsPbBr_(3))钙钛矿的三种单原子流体。通过电镜表征,发现金属原子呈现均匀分布的状态,验证了流体中单原子的存在。基于CsPbBr_(3)钙钛矿的单原子流体具有热电效应,能够产生0.1~0.2V的平均电压,相比于常规溶剂具有显著特色。吸收实验表明铂基单原子流体和基于CsPbBr_(3)钙钛矿的单原子流体都能够捕集二氧化碳。高速摄像仪拍摄实验证实了铂基单原子流体中二氧化碳的解吸,解吸温度在90℃以下,远低于常规吸收法高于120℃的解吸温度,具有巨大节能潜力。因此,单原子流体在工业上具有广阔的应用前景。

强化医药化工生产质量管理的有效措施研究

医药化工作为我国一直以来的基础产业,一直得到社会的扶持和关注.医药化工产业与其他基础产业存在很大的差异,该产业的主要特征是:产品危险性很高、操作仪器庞大且繁杂、科技含量较高、工艺的危险程度更高等,这些特征使得医药化工产业具有更高的危险性.医药化工企业必须积极承担起自己的责任,强化产品的质量管理,从而确保医药化工产品的质量安全,对人们的生命安全负责.

西安交通大学《绿色高效能源化工装备技术团队》

《绿色高效能源化工装备技术团队》以国务院特殊津贴获得者、陕西省优秀党务工作者、陕西省优秀博士论文获得者、香江学者、陕西省石化青年科技奖获得者等组成。团队从“双碳目标”出发,主要集中研究过程强化理论和高效减撑技术、高效储氢材料和储氢装备、煤化工和石油化工装备技术等。

医药化工的安全生产管理策略思考

安全一直是医药化工管理的重点内容,尤其是医药化工生产的工艺流程非常复杂,有些环节需要在高温高压下进行.此外,所用原料具有危险性,一旦操作不当、控制不严,极易引发安全事故,对正常生产和人员安全造成极大威胁,影响医药化工行业的可持续发展.为了防止这类问题的发生,必须重视医药化工行业的安全生产管理,结合生产实际情况制定科学合理的安全管理方案,确保整个医药化工生产过程更加安全高效,促进医药化工行业安全生产管理水平向更好的方向发展.

非水醇胺溶液吸收CO_2的微观分析

工业生产中排放的大量CO_2引起了环境问题,使得从烟气中捕集CO_2成为研究热点。传统的醇胺水溶液吸收方法吸收效率高,但再生能耗高。非水醇胺溶液不仅具有较高的吸收性能,同时再生能耗也低。本文采用从头算法中的密度泛函理论研究分析了单乙醇胺(MEA)与CO_2分子在水和甲醇不同溶剂化效应下的化学反应过程。结果表明,在溶剂不参与反应的条件下,不同的溶剂化作用对化学反应路径影响较小,但相应基元反应的能量变化略有不同。与水相比,在甲醇的溶剂化作用下反应的内禀反应坐标能垒较低,CO_2分子更易被MEA吸收解吸。