聚碳酸酯液液分离器的流体力学模拟和中试试验

对聚碳酸酯混合液,通过液液间歇沉降实验得到分散相液滴的Sauter平均粒径为330μm。采用Mixture多相流模型对聚碳酸酯液液静态分离器进行了模拟和分析。对平行板、波纹板和斜板进行了比较,得出斜板更适合聚碳酸酯液液分离。考察了斜板长、板间距、倾斜角度、入口流量对液液分离效果的影响,得出对于水油相体积比为0.6的物料,最优的聚结板参数为斜板倾角20°、板长0.8m、板间距40mm、筒内最大流速5.3×10-3 m·s-1。设计了聚碳酸酯液液分离器,进行了中试试验,水油两相出口浓度接近各自的溶解度值,筒内最大流速为3.9×10-3 m·s-1,结果表明该分离器起到了很好的液液分离效果,可以取代原有的碟片离心机设备,降低了设备和操作费用。

聚碳酸酯洗涤分离工艺改造

对聚碳酸酯洗涤工艺的油水分离过程进行了实验研究,研究了温度、搅拌速度、油相聚碳酸酯质量分数和水油体积比对分离快慢的影响,得出水油体积比是影响油水分离快慢的关键因素。通过测定乳液电导率的方法得出3种聚碳酸酯乳液由油包水型转变成水包油型的水油体积比,即反应完物料相转变水油体积比为0.5,酸洗和水洗完物料均为0.6,对中试装置采样分析进行了验证。通过间歇沉降实验计算得到反应完物料、酸洗和水洗完物料中油滴的Sauter平均粒径为208、301和330μm。采用斯托克斯自由沉降公式计算出液液分离器大小。为了强化分离,增加了斜板分离构件,并用流体力学软件进行参数优化。设计了3台液液静态分离器加2台离心机工艺,对原有5台离心机中试装置进行了改造,通过了72 h连续运转考察,结果表明新工艺能满足洗涤质量要求,节省了设备费用和操作费用。

一硝基甲苯精馏装置的节能优化

对某一硝基甲苯精馏装置建立了模型,对现场操作参数进行了分析,指出了各塔存在较大的节能潜力。以T4塔为例,通过分析进料位置和回流量对能耗的影响,得出最优的进料位置和回流量,降低了再沸器蒸汽量。通过塔顶发生低压二次蒸汽,节约了循环水,副产蒸汽还可以给其他设备使用。通过上述方法,整个硝基甲苯精馏装置可以节省再沸器蒸汽4.2 t·h^(-1),循环水274.4 t·h^(-1),每年节省费用439.8万元。

甲苯二异氰酸酯装置光气破坏新方法

TDI生产装置停车过程中需要破坏大量的光气。为了缩短停车时间,采用碱液循环冷却的光气吸收塔,利用光气与碱液反应,使光气分解掉。通过热量平衡确定出停车时间和碱液罐体积。对该塔进行了模拟和分析,研究了碱液循环量对光气反应速度、塔的尺寸、停车时间、换热面积和循环水量的影响,最终确定出碱液循环量为200 m^3·h^(-1),碱槽体积200 m^3,风机风量12000 N·m^3·h^(-1),塔径3.2 m,停车时间8小时,所需换热面积120m^2,循环水量210 t·h^(-1),需要消耗19%新鲜碱液量总计118 t。此方案缩短了停车时间,提高了生产效率。

3,4-二氯苯胺精制工艺的研究

通过催化加氢反应产物3,4-二氯苯胺的热稳定性实验,得出产物中的胺基盐酸盐不会受热分解成HCl,对精馏设备不会产生腐蚀。通过抑制剂降解实验和产品热稳定性实验得出精馏塔釜温度须控制在190℃以下,可以有效避免抑制剂分解、产品色度变大。采用ASPEN软件对年产5000吨3,4-二氯苯胺产品分离工艺进行模拟和分析,确定精馏分离序列为先脱甲醇,再脱除水和轻组分,最后脱焦油,得到产品。脱甲醇塔常压操作,塔顶甲醇纯度为99.9%,塔底甲醇质量分率10 mg·l^(-1),理论板数为26,进料位置在第15块板,对应回流量为3000kg·h^(-1)。脱轻塔常压操作,塔底温度175℃,塔底苯胺含量10 mg·l^(-1),理论板数为26,进料位置在第7块板,回流量为1590 kg·h^(-1)。焦油塔塔底强制循环,产品侧线采出,产品的质量分率可达100%,回流量为1500 kg·h^(-1),进料位置为第30块。整个分离过程产品的收率为99.15%。