甲醇-四氢呋喃-水体系分离新方法的研究

研究了萃取精馏技术和加盐分相技术在甲醇 四氢呋喃 水体系分离中的应用 .选择了萃取精馏所用溶剂 ,采用氟化钾分离四氢呋喃 水体系 ,设计了工艺流程 ,确定了操作条件 .实验结果表明 ,采用以上技术可成功地将甲醇与四氢呋喃分离 ,甲醇与四氢呋喃的纯度 (按质量分数计 )都可达到 99.0 %以上 .

四氢呋喃-水-钾盐体系相平衡数据的测定和关联

测定了四氢呋喃水氟化钾及四氢呋喃水碳酸钾体系在25oC时高盐浓度下的液液相平衡数据,用Pitzer理论和NRTL方程对相平衡数据进行了关联计算,计算值与实验值吻合较好.

四氢呋喃-水共沸物体系分离方法

从工业化分离方法与新型分离方法 2个层面分别介绍近年来四氢呋喃-水共沸物分离的研究进展。工业化分离方法主要包括萃取精馏和变压共沸精馏,新型分离方法中主要讨论了吸附法与渗透蒸发方法。对于工业分离方法,以后的发展方向将是在保证分离要求的前提下,进一步减少能耗、满足绿色环保的要求。

甘氨酸在甲醇-水体系中溶解度的测定及关联

本实验采用平衡法测定了293.15—353.15 K下甘氨酸在水中的溶解度,及在不同比例甲醇水溶液中293.15 K至溶液沸点甘氨酸的溶解度。实验结果表明,甘氨酸的溶解度随甲醇摩尔分数的增加而下降,随温度的升高而逐渐增大。分别采用Apelblat方程,λh方程和(CNIBS)/Redlich-Kister方程对溶解度数据进行关联,结果表明:Apelblat方程和λh方程均能较好地表达甘氨酸在甲醇-水体系中的溶解度。(CNIBS)/Redlich-Kister方程能准确地关联溶剂中甲醇的摩尔分数x_2与甘氨酸溶解度x1的关系。利用van't Hoff方程估算得到甘氨酸在甲醇-水中的溶解熵和溶解焓,说明甘氨酸在甲醇-水体系中的溶解过程是吸热和熵驱动的。实验得到的溶解度数据和关联为其工业结晶过程设计和工艺优化提供了理论依据。

多效精馏分离甲醇-水体系的工艺研究

针对传统甲醇回收工艺的高能耗问题,本文提出了分离甲醇-水体系的双效、三效和四效精馏工艺流程。利用ASPEN PLUS化工模拟软件中的RADFRAC模块和WILSON热力学计算模型,系统模拟了多效顺流、多效逆流分离不同甲醇浓度的工艺。以能耗最低为目标函数、各塔顶甲醇蒸出量为决策变量,确定了各种回收工艺的最佳条件(包括塔压分布)。利用ASPEN PLUS软件中的流体力学计算模块,计算出各塔的设备参数,包括附属冷换设备的面积。并以多效精馏与单塔精馏总费用的相对值最低为目标函数,确定分离甲醇-水体系的最佳方案为三效顺流精馏工艺。研究结果表明,该工艺与单塔工艺相比,处理浓度分别为70%、80%和85%的甲醇物料时,节能分别为57.8%、57.5%和58.0%。

醋酸甲酯-甲醇-水-醋酸四元体系液液相平衡数据的测定与关联

为获得提高醋酸甲酯催化精馏的水解转化率所需的基础数据,实验在常压下测定了20,30,40,50℃时醋酸甲酯-水-醋酸三元体系和醋酸甲酯-甲醇-水-醋酸四元体系的液液相平衡数据,用NRTL和UNIQUAC模型对所测的数据进行热力学关联,应用单纯形法得出相应的模型参数。四元体系的计算值与实验值比较结果表明:NRTL与UNIQUAC模型的计算值与实验数据吻合良好,模型计算的总平均绝对误差分别为0.001142和0.001329,总平均相对误差分别为3.025%和3.839%。

库水-淤砂层-坝体-坝基体系地震响应分析

针对我国西部水利工程结构面临的地震安全问题,特别是混凝土高拱坝的抗震安全设计,以小湾水电站混凝土高拱坝为研究对象,进行了库水-淤砂层-坝体-坝基体系的耦合动力分析,同时考虑了复杂的坝基地形、正常蓄水位的库水以及常年运行而堆积的淤沙层的影响。主要内容有:①基于传递矩阵法及二维有限元,实现了复杂峡谷地形的自由场计算;②基于水-饱和多孔介质-固体的统一计算框架,实现了库水-淤沙层-坝体-坝基体系的三维地震响应分析算法。最后,分别以脉冲波和地震波作为输入,探讨了小湾拱坝的地震响应规律及库水淤沙层对拱坝地震响应的影响。结果表明:坝体顶部中心区域会承受较大的拉、压应力;而库水底部淤砂层对坝体的位移及应力影响并不显著。

甲醇在水-纸浆体系中的吸附行为

本文以未漂桉木硫酸盐浆为原料,考察了甲醇在水-纸浆体系中的吸附动力行为。结果表明:甲醇的吸附在约60 min可基本达到吸附平衡;其等温吸附可以通过Freundlich模型进行描述。将温度引入该模型后,可得到平衡温度、甲醇浓度与平衡吸附量之间的经验模型,即:q_e=(142-0.375T)·C_e^(0.71)。该模型可很好地描述甲醇平衡吸附量随温度和浓度的变化,预测值与实验值的相关系数R^2为0.9952。

二维DNA晶体在水-甲醇体系中生长的研究

报道了一种新的DNA晶体的生长体系,即甲醇-水(甲醇体积比50%)体系.甲醇-水体系是DNA晶体生长较宽松、容易的环境.TEM和AFM观察到在甲醇-水体系中生长的DNA晶体比在水中生长的DNA晶体更大,而且DNA晶体的构象发生了明显的变化,可能存在有B-,A-和Z-3种构象.

四氢呋喃-3-甲醇的合成

介绍了一个以2-氯乙醇和丙二酸二乙酯为原料制备四氢呋喃-3-甲醇的方法,降低了硼氢化钾的用量,以62%的收率制得了产品,有利于工业化生产。

水-甲醇混合体系的超分子复合作用

采用芘作为荧光探针研究了全组成范围水-甲醇混合溶剂的复合结构.结果表明,芘探针的极性标尺(I1/I3)随体系中甲醇摩尔分数(xm)的增加呈下降趋势,其下降速度对xm变化范围具有明显依赖性,而芘荧光相对量子产率的变化曲线在xm=0.18处呈现出一奇异的极大值.这些结果揭示了在0.18<xm<0.75的很大区间,水(W)与甲醇(M)分子主要形成各种水/醇(W5M1-5)和醇/水(M6W2-4,M8W1-3)复合物,并在xm≈0.50附近发生"水/醇→醇/水"复合结构转变,这一观点为统一目前关于水与甲醇复合结构的两种观点提供了新的依据.

Aspen Plus模拟甲醇-乙醇-水体系的萃取精馏

利用Aspen Plus软件模拟技术,对甲醇-乙醇-水体系进行萃取精馏模拟计算,并用实验进行验证。考察了三塔萃取精馏过程中的T1塔、B1塔和B2塔的塔板数、溶剂比(质量比)、进料位置以及回流比对分离产物纯度的影响,确定了萃取精馏塔T1的塔板数为25,回流比为0.4,原料进料位置在19块塔板,萃取剂进料位置在第5块塔板,B1塔的塔板数为38,回流比12,进料位置在18块塔板,B2塔的塔板数为20,回流比0.27,进料位置在13块塔板。在此条件下,99.511%的甲醇收率高达99.754%,99.829%的乙醇收率高达99.887%,模拟结果与实验结果数据吻合度较高,说明该萃取精馏过程能将甲醇-乙醇-水体系高效分开,该模型适用于分离甲醇-乙醇-水混合物。

半连续精馏过程分离甲酸甲酯-甲醇-水体系的模拟研究

采用半连续精馏对甲酸甲酯-甲醇-水体系进行分离,通过多目标遗传算法优化关键操作参数,并应用动态模拟实现半连续精馏的多模式操作。研究进料的中间组成对传统连续精馏、隔壁塔精馏和半连续精馏过程的经济性影响。结果表明,相对于传统连续精馏,中间组成甲醇含量逐渐增大时,半连续精馏在处理年产量的上限方面表现更加适宜,其相应数值为15.78、15.21以及11.74 Mmol;与隔壁塔精馏相比,半连续精馏适宜年处理量上限值分别为8.52、8.23、12.63 Mmol。

3-四氢呋喃甲醇的合成工艺研究

在调研已报道文献的基础上,选取了一条可行的合成呋虫胺中间体3-四氢呋喃甲醇的路线,并以此为依据,通过优化工艺过程和工艺条件,高收率地得到了产品。

水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸物系热集成萃取精馏工艺

针对水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸体系的特点,提出了热集成萃取精馏工艺对其进行分离研究。选择WILSON热力学模型计算该物系的气液相平衡数据,利用ASPEN PLUS软件中的两相闪蒸模块,模拟得到了不同萃取剂条件下,该物系各共沸组分间的相对挥发度。结果表明,乙二醇作为该物系的萃取剂比较合适,且最佳的溶剂比为0.37。在此基础上,以能耗和年总费用(C_(AT))作为技术经济评价指标,对常规三塔萃取精馏工艺进行了模拟与参数优化,并利用夹点分析技术对精馏系统的换热网络进行了优化。基于换热网络的优化结果,对常规三塔萃取精馏工艺进行了热量集成。研究结果表明,与常规三塔萃取精馏工艺相比,热集成萃取精馏工艺其能耗降低约34.70%,C_(AT)节省约21.98%,热力学效率提高约36.34%。因此,热集成萃取精馏工艺是分离该三元共沸物系比较合适的节能工艺。

甲醇-水体系中碱式氯化镁纤维的制备工艺研究

在甲醇-水的复合溶剂中,以Mg Cl2·6H2O和NH3·H2O为原料制备碱式氯化镁纤维。研究了甲醇浓度、氯化镁与NH3·H2O物质的量比、氯化镁浓度、反应温度、陈化温度等对碱式氯化镁产率及形貌的影响规律,以正交实验进行优化,并采用XRD、SEM、TG/DTG等对产品进行分析。实验结果表明,甲醇体积分数为25.0%、n(氯化镁)∶n(NH3·H2O)=3.0∶1、氯化镁浓度为4.0 mol/L、反应温度为25℃、陈化温度为50℃时,碱式氯化镁一次产率为13.13%,长径比大于100,XRD和TG/DTG结果证实产品组成为Mg2(OH)3Cl·4H2O。产率比水相中产率提高了近1倍,表明甲醇-水体系是制备高产率碱式氯化镁的有效方法之一。

3-四氢呋喃甲醇的合成研究

以环己酮、1,4-丁烯二醇为原料,经环合、氢甲酰化、加氢还原、酸催化4步合成呋虫胺中间体3-四氢呋喃甲醇,总收率大于70.0%(1,4-丁烯二醇计),含量大于98.0%。

甲醇-水体系单塔精馏与双效精馏流程比较

以11万吨/年二甲醚合成装置中甲醇回收塔为实例,采用Aspen Plus软件研究了甲醇回收塔单塔、并流型、顺流型双效精馏流程,在相同的设计基准及要求下,从设备投资及节能效果两方面,综合分析评价不同方案的优劣。结果表明,并流双效流程的冷凝器和再沸器负荷分别下降了42.21%和49.63%,每年可节约运行成本252.714万元。对于本项目中给定的进料,并流双效精馏是最佳的甲醇-水体系分离方案。

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 .

关于烃-水体系相平衡研究的现状及新进展

随着天然气勘探开发的力度增大,一些特殊的如异常高温、高压、低渗透等气藏的不断涌现,并且所占的比例越来越大,含水的气藏、凝析气藏的相态研究成为一个急需解决的课题。国外近年来已开始重视含水烃类流体的相态研究,正成为气藏、凝析气藏地层流体相态研究与应用的热点,部分研究成果对现有常规油气藏烃类流体相态特征研究的理论和方法提出了挑战。从实验设备、研究机理和理论发展方向对国内外学者的最新研究动向和研究成果进行了分析,并在此基础上介绍了因此所开展的有关考虑气态地层水影响的凝析气藏烃类相态分析的一些研究工作,以期供今后的研究借鉴,指导气藏和凝析气藏的开发和开采。