六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据预测及精馏过程模拟

精馏技术提纯六氟化铀是铀转化工艺的重要环节,该精馏工艺的模拟可为工艺设计及操作优化提供关键支撑。然而,由于六氟化铀及氟化物汽液相平衡数据及物性数据的缺乏,六氟化铀提纯精馏工艺的建模和模拟难以开展。为此,利用COSMOtherm和Turbomole软件,预测UF_(6)与TiF_(4)二元体系汽液相平衡数据。通过预测已知的WF_(6)-UF_(6)二元体系汽液相平衡实验数据以间接验证COSMO-RS模型预测的准确性。利用Aspen Plus软件的物性常数估算系统(property constant estimation system),估算出缺失的无限稀释水溶液Gibbs生成能等物性参数。文献中UF_(6)饱和蒸气压实验数据与模拟值进行对比,相对误差在1.76%以内。根据文献中的实验数据和预测的汽液相平衡数据,利用Aspen Plus软件回归NRTL模型的二元交互作用参数。针对六氟化铀及氟化物的分离,设计直接分离序列和间接分离序列提纯UF_(6)的两种方案。设定UF_(6)产品纯度,以总年度费用(TAC)最小化为目标,采用灵敏度分析对塔板数、进料位置和回流比的关键参数进行优化,结果表明,间接分离序列提纯UF_(6)方案的TAC更低。

三元混合制冷剂R290+R600a+N2汽液相平衡实验研究

在氢气液化工艺中,预冷循环是重要的一环,其中混合制冷剂(mixed refrigerant,MR)预冷循环是单位能耗比较低的,故对MR性能的优化显得尤为重要.为此利用液相单相循环法搭建汽液相平衡(Vapor-liquid equilibrium,VLE)实验系统,研究了R290+R600a+N_(2)三元体系的VLE性质,在273.15 K~323.15 K的温度范围内,对三元混合工质R290+R600a+N_(2)进行实验研究,并获得18组实验数据.同时使用Peng-Pobinson-Stryjek-Vera (PRSV)状态方程结合van der Waals(vd W)混合法则对R290+R600a、R290+N_(2)、R600a+N_(2)三组二元体系的VLE文献数据进行了拟合计算,得到二元交互作用系数,拟合结果与文献数据吻合良好.以此为基础,推算该三元体系的VLE性质.最后将实验数据与计算结果对比表明,体系压力平均相对偏差AARDp为0.85%,系统组分R290、R600a和N_(2)的气相平均绝对偏差AADy_(1)、AADy_(2)和AADy_(3)分别为0.0064、0.0027和0.0063,证明实验结果数据合理可靠,可以满足工程上的应用.

蒸发装置中汽液旋风分离器的设计

在蒸发和结晶单元操作中,汽液分离器用于气液相的连续分离,是保证蒸发过程稳定运行的关键设备之一。其既要保证蒸发的二次蒸汽完全从液相中分离,又要保证分离出的二次蒸汽携带极少量的物料。介绍了汽液分离器的工作原理、影响分离效率的因素以及设计方法,为工业级蒸发分离器的设计提供思路。

乙酸+异丙醇酯化体系中汽液平衡测定及萃取精馏

汽液平衡数据对于共沸物分离具有十分重要的地位,为了解决乙酸+异丙醇酯化反应体系中的共沸物分离的问题,采用Dvorak-Boublik平衡釜测定了乙酸+异丙醇+乙酸异丙酯、乙酸+异丙醇+水、乙酸+乙酸异丙酯+水、异丙醇+乙酸异丙酯+水4个三元体系的汽液平衡数据,对实验数据进行热力学一致性检验和NRTL(nonrandomtwo-liquid)模型关联。通过残留曲线图分析了共沸体系分离的可行性,利用Aspen Plus对异丙醇+乙酸异丙酯+水体系进行萃取精馏工艺模拟和优化。结果表明,分离得到乙酸异丙酯质量分数≥98%,异丙醇质量分数≥99%,研究结果不仅补充了部分乙酸+异丙醇酯化反应体系的三元汽液平衡数据,也为体系的共沸物分离提供理论依据。

PRO/Ⅱ软件在板式塔中汽液分布教学中的应用

汽液传质设备是化工原理和化工原理实验学习的重要内容,而在以往的教学过程中,关于塔板上汽液两相均匀分布的论述和实验较少。提出在教学过程中引入PRO/Ⅱ软件应用闪蒸模块模拟塔板上汽液传质过程,探究汽液不均匀分布、闪蒸级数对分离效率的影响。通过对化工流程模拟结果进行研究,学生们能够更加充分地掌握化工塔设备的知识点,更加深入地理解传质过程。此外,学习利用PRO/Ⅱ软件,为毕业后从事化工相关的生产和研究打下坚实的基础。

含盐体系汽液平衡数据的检验

This paper regards the activity coefficient of salt in mixed solvents with const ant composition as a function of vapor-liquid equilibrium data by means of terna ry Gibbs-Duhem equation. A verification method including two independent criteri a for vapor-liquid equilibrium data of salt-containing system is proposed on the bases of thermodynamics and the Debye-Hückel electrolytical solution theory.A ccording to the criteria every experimental point can be verified by the calcula tion of its vapor-liquid equilibrium data.Not only is this method rigorous in th e theory,but also very convenient in the application.Under the condition of fix ing the ratio between two solvents it can be used for vapor-liquid equilibrium d ata verification of various salt-containing systems,whether the systems are isot hemic or isobaric,aqueous or non-aqueous,up to saturated or non-saturated.

由恒温汽液平衡数据推算混合焓

报导一种不经过溶液模型，仅依赖数值方法寻求活度系数与温度的关系，进而运用Ｇｉｂｂｓ─Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程实现由恒温汽液平衡数据推荐混合焓的方法，以甲醇─１，２─二氯乙烷体系为例所作的推算结果表明该法是切实可行的。

含盐体系汽液平衡的测定方法和测定仪器的研究

针对含盐体系汽液平衡测定的特点及常用测定仪器和方法中的问题,改制了具有沸点仪和双循环平衡釜双重功能CS-Ⅱ型VLE测定仪,并以拟静态法测定了含盐体系汽液平衡的泡点线和平衡液相恒盐浓度下的露点线.新测定仪能避免用双循环仪器时极易出现的流动不稳定性和爆沸现象.成功地测定了氯化钙平衡液相浓度为5％的CaCl_2-丙酮(1)-甲醇(2)体系的汽液平衡数据.

多功能汽液平衡测定仪的研究

研制了1种多功能汽液平衡测定仪——CS-Ⅱ型VLE测定仪,阐述了该仪器的设计思想。该仪器兼有沸点仪和平衡釜的特点和功能,作为沸点仪,它具有泵结构搅拌器,可适用于拟静态法;作为平衡釜,它具有新型的汽液相取样结构和液相区冷却功能。可适用于完全互溶体系、部分互溶体系和高沸点差体系VLE的测定。本文给出了有关详细的实验考核结果。

汽液平衡二相组成与温度间的相互关系

汽液平衡时液相分子仍不断地从液相蒸发到汽相,那些从液相蒸发到汽相中的分子与滞留在液相中的同类分子相比具有较高的能量。通过考虑液相中分子能量的分布以及分子相互之间碰撞对汽液相分子分布的影响,从新的角度探讨了汽液二相平衡时汽液相组成与温度之间的相互关系。

由分子模拟的局部组成计算溶液的汽液平衡

由分子模拟的局部组成计算溶液的汽液平衡黄强，王琦，陈庚华，韩世钧（浙江大学化学系杭州３１００２７）Ｗｉｌｓｏｎ、ＮＲＴＬ和ＱＮＩＵＡ方程等局部模型在溶液热力学中的成功应用使得人们对溶液局部组成的研究及其在相平衡中的应用产生了浓厚的兴趣。其中计算机分子...

光学戊醇与乙二醇二元体系汽液相平衡研究

采用双循环汽液平衡釜 ,对光学戊醇与乙二醇二元体系汽液相平衡进行研究 ,获得 10 1.3kPa下该体系的x-y-t数据以及活度系数 ,并通过热力学一致性检验。用Wilson超额Gibbs自由能模型对该实验数据进行处理 ,计算结果与实验值吻合良好 。

汽液两相流激波升压特性的研究

对实现汽液两相流激波升压的机理进行了详细研究 ,利用质量、动量和能量守恒方程建立了其升压性能的计算数学模型 .在此基础上 ,分析了影响其性能的主要因素 ,并定量计算了升压效果与各影响因素之间的关系 .最后 ,通过实验对理论模型的计算结果进行了验证 .实验结果表明 :汽液两相流激波升压效果随低压进口水温的增加而降低 ,随混合腔出口截面积的减小而增加 ,随高压蒸汽压力的增加和低压进口水流量的增加均有一个最佳值 .本实验得到的升压比最高可达 2 5∶1.

汽液两相流激波升压过程的实验研究

在不同的混合腔喉部直径、喷嘴前蒸汽压力、进水流量下 ,实验研究了汽液两相流激波升压装置的特性 .实验结果表明 ,汽液两相流激波升压的最大无量纲升压系数为 2 .4 ;混合腔喉部直径增大 ,其升压效果下降 ;引射率及蒸汽压力增加 ,其无量纲升压系数都将增大 .这些结论对汽液两相流激波升压装置的进一步研究及应用具有一定的意义 .

甲醇－水、甲缩醛－甲醇和甲缩醛－水系统的汽液平衡

用泵式沸点仪测定了常压下甲醇－水、甲缩醛－甲醇、甲缩醛－水三个二元系在不同液相组成时的沸点，并用间接法由ＴＰｘ推算了与之平衡的汽相组成。用最小二乘法求出了三个二元系的液相活度系数模型参数，由模型参数推算的三个二元系的泡点与实验值能很好的吻合。

磁场处理对水-乙酸体系汽液平衡的影响

在不同磁感应强度的磁场中 ,以不同的磁化处理方式和不同的磁化时间 ,研究了磁场处理对水 -乙酸体系汽液平衡的影响。研究结果表明 ,磁场对该体系的汽液平衡有一定的影响 ,磁化效果总体上呈正效应 ,但磁化效果与磁感应强度不成比例 ,有一个最佳值。在不同的磁化处理方式中 ,溶液达到充分磁化的时间不同 ,搅拌磁化效果优于静置磁化。磁化效果随溶液的组成而变 ,在乙酸摩尔组成为 0 .5 5～ 0 .

变截面超音速汽液两相流升压过程的研究

本文针对超音速汽液两相流在变截面通道中的升压过程进行了实验研究,得到了变截面混合腔中超音速汽液两相流的压力变化规律,通过实验结果的分析得出了变截面混合腔中的渐缩部分的压力分布与出口压力无关、变截面通道的渐扩部分为一个单相流体扩压管、压力突变发生在变截面混合腔喉部和随着出口压力升高而激波强度增大、变截面超音速汽液两相流升压技术具有定流量特征等结论。

常压下甲醇-碳酸二甲酯汽液平衡测定及其萃取剂选择

甲醇(MeOH)与尿素催化合成碳酸二甲酯的工艺路线是目前最有发展前途的一种合成方法,但该过程中由于使用了过量的甲醇,在合成中形成了碳酸二甲酯和甲醇的共沸物,分离困难。已报道的分离方法中萃取精馏,在经济效益、操作和安全方面都优于其他方法。草酸二甲酯,碳酸乙烯酯,碳酸丙烯酯均可作为萃取精馏分离DMC的萃取剂,但MeOH-DMC-萃取剂萃取精馏的数学模型尚未见报道,所以有必要研究MeOH-DMC及其与萃取剂体系的汽液平衡数据。本文在常压下,用改进的Othmer釜测定了MeOH-DMC二元汽液平衡数据,并用Margules,VanLaar,Wilson,NRTL,UNIQUAC方程对实验数据进行了关联,并利用UNIFAC方程模拟推算了MeOH-DMC-萃取剂(草酸二甲酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯)三元体系在常压下的汽液平衡,为建立萃取精馏法分离DMC与甲醇共沸体系的数学模型提供了必要的汽液平衡(VLE)数据。

N-甲酰吗啉-烷烃-芳烃间汽液平衡的研究

近年,采用N-甲酰吗啉溶剂回收芳烃在焦化行业中受到极大重视,但可资利用的基础数据却极为贫乏。今用改进的Junghans流动式鼓泡平衡釜测定了常压、三个温度(65.2, 72.5, 79.5℃)下苯-NFM二元体系和苯-环己烷-NFM、苯-正庚烷-NFM及苯-甲基环己烷-NFM三个三元体系共12组汽液平衡数据; 对所有三元体系, 分别以实测数据及苯-NFM的固定能量参数对,用NRTL和UNIQUAC模型进行了关联,结果均较为满意。研究结果填补了该项数据空白,完全能满足芳烃回收工程设计的需要。

苯-异丙苯、苯-二异丙苯、异丙苯-二异丙苯二元体系汽液相平衡

本文采用改良型 DVORAK-BOUBLIK平衡釜,测定了0.05333MPa下苯-异丙苯、苯-二异丙苯、异丙苯-二异丙苯三对二元体系的汽液相平衡数据,经检验,所测数据符合热力学一致性,数据可靠.