醇解废液回收工艺中TQ-501塔的模拟优化

针对醇解废液回收能耗高的问题,采用Aspen Plus化工流程模拟软件对共沸精馏塔TQ-501进行了模拟。在选取合适的热力学模型NRTL基础上,分别进行了单因素和多因素分析,得出了最佳操作参数组合:理论板数27、进料位置7、回流比1.55、馏出比0.341。最后,在回流比发生变化的情况下,对TQ-501塔进行了灵敏板分析,得出TQ-501塔第12块板为最佳灵敏板。

粗甲醇精馏系统技改的模拟计算及BHS型填料的应用

将100 kt/a甲醇生产装置粗甲醇精馏系统由双塔流程改造为三塔双效精馏流程,即在利旧的基础上增加1座加压塔。运用Aspen Plus软件对新流程各塔进行了模拟优化,模拟优化结果为:新增加压塔的理论板数N=38,进料位置NF=26,回流比R>1.6;其余2座塔进料位置NF分别为15和28,回流比R分别为0.6和1.5。以BHS型填料的结构特点及填料层压降数学模型为基础,完成了对新增加压塔的设计参数的计算。在此基础上,对技改前、后的流程进行了静态模拟及对比研究,结果表明:三塔双效精馏流程可使精甲醇质量分数达99.9%以上,年节省水蒸气和循环水分别为48 kt和2 936 kt,年可从废水中回收甲醇658.82 t,年增经济效益2 837.1万元。

HSX型规整填料的流体力学和传质性能研究

在直径为476 mm的有机玻璃塔内对新开发的HSX型填料进行冷膜实验,测试不同比表面积的HSX型填料的流体力学性能和传质性能,并将HSX125型填料与Mellapak125X型填料的实验数据进行对比。实验结果表明:HSX125型填料无论在湿塔压降、液泛气速及传质效率上均优于Mellapak125X型填料;当喷淋密度L=28.11m3/(m2·h)时,HSX125型湿塔压降比Mellapak125X平均降低30.8%,等板高度平均降低16.2%;在实验操作条件下,HSX125型填料的液泛气速平均升高5.6%。上述结果表明,HSX型填料经波纹结构优化后,在保证填料塔大通量的前提下也保持了其较高的传质效率。

HSX型规整填料流体力学的CFD研究

通过多尺度方法,对HSX填料进行计算流体力学(CFD)模拟,得到了局部平均液膜厚度、气液有效润湿面积及全塔压降等数据。其中,通过建立二维和三维流体体积(VOF)两相流模型,分别计算了不同气液速度对液膜厚度及有效接触面积的影响。最终模拟压降结果与实验结果吻合性较高,表明CFD可以作为设计、改良填料的有效工具。

导向梯形喷射填料式塔板的流体力学与传质性能研究

结合导向孔、填料和立体塔板的优点,设计了一种导向梯形喷射填料式塔板(FTS-PT),在直径为500 mm的有机玻璃塔内采用空气-水-氧气物系进行冷模实验,分别测定了4种梯形角度实验塔板的流体力学性能(包括干、湿板压降,清液层高度,漏液,雾沫夹带)和传质效率。根据实验数据拟合得到FTS-PT塔板的干、湿板压降关联式。与新型垂直筛板和F1浮阀塔板相比,FTS-PT塔板压降较低。综合比较4种角度的导向梯形喷射填料式塔板的流体力学性能和传质效率,结果表明当梯形帽罩倾斜角度为8°时,塔板综合性能最好。

SCA型高效规整填料的开发及其性能研究

研究开发了一种新型金属丝网波纹填料—直线与弧线交替(SCA)型规整填料,该填料为独特的弧线与直线交替式结构,兼具了直线、弧线型等多种典型填料的优点。在透明的树脂玻璃塔内进行冷态模型实验,通过将700、800、1 000 m^2/m^3的3种大比表面积的SCA型填料与传统填料进行比较,研究其流体力学性能与传质性能。实验对比结果显示:在相同操作条件下,SCA700型填料的干塔压降仅为传统CY型填料的67.8%,平均降低了32.2%;湿塔压降仅为传统CY型填料的65%,平均降低了35%;液泛气速平均高出20%,等板高度值平均减小了近24%。上述结果表明,SCA型填料兼顾了填料的传质性能与流体力学性能,在减小压降、增大操作弹性与传质效率方面均有显著进步。

新型导向立体喷射填料式塔板的流体力学及传质性能研究

设计了一种大通量、高效率的新型导向立体喷射填料式塔板(FJPT),以空气-水-氧气为物系,在直径为500 mm的有机玻璃塔内进行冷模实验,测定其流体力学性能和传质性能,包括干板压降、湿板压降、漏液、雾沫夹带、清液层高度和塔板效率等。由实验数据关联得到干板压降和湿板压降的经验关联式,与现有的新型垂直筛板相比,FJPT压降较低。通过改变板上矩形升气孔大小进行对比实验,得到的结果表明:矩形升气孔越大则塔板压降越低,但影响不明显;矩形升气孔越小,雾沫夹带和漏液率越小,气相负荷上限越高;开孔大小有一个最合适的值使塔板效率最高。

肠道菌群代谢衍生物氧化三甲胺在动脉损伤后新生内膜增生中的作用及机制

背景与目的:以新生内膜高度增生为特征的血管负性重塑是动脉缺血性疾病血运重建后再狭窄的主要原因,目前抑制新生内膜增生的方法在临床上的应用效果并不显著。研究发现,肠道菌群相关代谢产物氧化三甲胺(TMAO)与与心血管疾病风险存在关联,但TMAO水平与动脉损伤后重塑过程的关系目前尚未见报道。因此,本研究在动物模型上探讨TMAO在动脉内膜特异性增生中的作用及机制,为研究动脉损伤后再狭窄问题提供参考方向。方法:选用50只SD大鼠,其中10只作为正常对照组,其余40只大鼠构建腹主动脉球囊损伤模型并随机均分为4组,然后分别给予普通喂养(模型组)、1.5%TMAO水溶液喂养(TMAO增强组)、1.0%DMB(TMAO生成抑制剂)水溶液喂养(TMAO抑制组)、正常大鼠粪菌提取液灌肠(粪菌移植组)。术后4周取动脉血,用LC/MS测定血浆TMAO浓度;取损伤段腹主动脉,用HE、EVG染色观察病理学变化、CD31免疫组织化学染色标记阳性内皮细胞、Western blot检测eNOS和eNOS在丝氨酸第1177位点磷酸化(p-eNOS Ser1177)的表达、免疫荧光测定ROS表达量。结果:与正常对照组比较,其余各组血浆TMAO浓度均有不同程度的升高,损伤段血管内膜增生、弹力纤维破碎与丢失,其中TMAO增强组的变化程度最大,模型组其次,差异均有统计学意义(均P<0.05),而TMAO抑制组与粪菌移植组部分变化与正常对照组差异无统计学意义(均P>0.05);各组血管CD31阳性评分差异均无统计学意义(均P>0.05)。各组血管总eNOS表达差异均无统计学意义(均P>0.05),但各造模组p-eNOS Ser1177表达量及ROS阳性细胞数均较正常对照组降低,且变化仍为TMAO增强组程度最大,模型组其次,差异均有统计学意义(均P<0.05),而TMAO抑制组与粪菌移植组p-eNOS Ser1177表达量与正常对照组差异无统计学意义,粪菌移植组ROS阳性细胞数与正常对照组差异无统计学意义(均P>0.05)。结论:动脉损伤后有TMAO水平的升高,TMAO能促进动脉损伤后的负性重塑,其机制可能与其通过eNOS-ROS途径促进内皮细胞病理性迁移增殖,从而加速新生内膜的增生有关。