烷基化废酸制备硫酸铵的新工艺方法

国内的烷基化装置主要以硫酸法为主,但烷基化废酸较难处理,其中以废酸生产硫酸铵的工艺比较成熟,但存在诸多问题。为降低能耗,提高效率,文中介绍了一种烷基化废酸制备硫酸铵的新工艺方法。以废硫酸与液氨为原料,以气升式浮选装置进行反应产物与聚合油分离,使用活性碳吸附塔脱色脱臭,蒸发结晶系统进行结晶。工艺在硫酸铵近饱和条件下生产,使用中和反应生成的热蒸汽为液氨汽化及硫酸铵结晶工序提供热量,实现能量集成。工艺得到的硫酸铵产品颜色纯白,品相较好,氮质量分数达20.80%,满足市场要求。使用流程模拟软件ASPEN对节能效果进行模拟计算,2万t/a处理量的项目可节约低压蒸汽1.9万t/a。工艺平均每处理1 t废酸净收益400元,经济效益显著。

液固流化过程颗粒沉降动力学的研究进展

溶剂萃取是分离或移除固体颗粒中有效成分或污染物的有效方法,其中萃取塔中液固二相的流化性能对于塔内的热质传递效率具有关键作用。由于液固流化过程固有的复杂性,目前仍难对该过程进行精确的理论描述。文中综述了液固体系流化过程中颗粒沉降动力学的研究进展,介绍了液固流态化的概念与分类。分别对均一粒径颗粒沉降和多粒径颗粒沉降的动力学研究进展进行了评述,对文献提出的理论关联式进行了概括和总结。最后,展望了该领域的未来发展方向。

T型微混合器内液相混合的数值模拟

T型混合器是微尺度条件下探索传递现象的理想模型,通过CFD方法对其内部流体力学性能及混合特征进行研究分析。首先,通过对不同Re数下T型微反应器内混合状态的模拟及分析,验证该方法对T型结构混合的可靠性;其次,通过对T型微反应器内流动形态的分析,发现涡结构的产生能够强化混合过程,并提出一种能产生强化混合的涡结构的新型T型反应器的设计理念;最后,对影响新型混合器的不同结构参数进行模拟并分析,得到该设计理念下的最优结构,并对该结构进行进一步分析,发现该结构能够扭曲混合界面以增大接触面积,从而强化混合效果。

芳烃抽提模拟与改造

河北新启元能源技术开发公司环丁砜抽提装置改造的设计特点是在该装置原有设备不变的条件下,原料由催化重整产品改为加氢焦化粗苯产品与芳构化产品混合物料,同时提高原有装置生产能力,降低单位能耗。改造具体方法为增加抽余油循环管线,以适应原料的变化,同时将抽提塔、溶剂回收塔和苯塔由板式塔改造为高效填料塔,用来提高生产效率,降低能耗。改造前先采用PRO/Ⅱ工程模拟软件对流程进行全流程模拟,得到可靠数据结果后进行实际改造。改造于2013年10月30日完工,现已投产使用,实际运行数据表明,改造后流程生产能力由原产9 t/h纯苯提高到13 t/h纯苯,单位产品能耗由1.74 MW/t降到1.27 MW/t,产品各项指标均达到设计要求。由此证明PRO/Ⅱ模拟结果真实可靠,芳烃抽提改造后提高生产效率的同时降低了能耗,改造是成功的。

交错型开窗导流填料的流体力学性能

为了提高规整填料通量,对传统开窗导流填料结构进行改善,提出一种新型交错式开窗导流填料。在不同喷淋密度下,采用空气-水系统对3种不同交错高度的开窗导流填料进行冷模实验,研究分析了其流体力学性能,并与传统开窗导流填料进行对比。实验结果表明:新型交错规整填料的压降随着喷淋密度的增加而增大,填料盘的交错式结构有效降低塔压降,提高通量,改善气液分布。与传统开窗导流填料相比,3种新型填料盘的干塔压降、湿塔压降显著降低,液泛气速显著提高。其中180-20型填料的压降降低最为显著,220-20型填料的液泛气速最低。同时,在LEVA模型和Bain-Hougen模型的基础上,获得了实验条件下干塔压降、湿塔压降和液泛气速的关联式,其计算结果与实验数据吻合较好。

高黏流体在折流板上的降膜流动

为探究高黏流体在开窗导流填料片上的流动性能,文章采用多折流板结构代替开窗导流填料片结构,利用激光多普勒测速仪(LDA)测量了水溶性硅油在多折流板上的流动情况。通过移动测速仪的坐标架,可测得降液膜沿横向、纵向和膜厚方向的速度分布;通过观察仪器显示屏上的速度信号,可计算出液膜的厚度。比较不同折流板上的速度及膜厚差别,实验发现在低流速下(Re<10),折流板通过改变流体流动方向,使流体产生了明显的波动,从而加强了表面更新。实验还发现,在各个位置上速度沿膜厚方向的分布,均呈现出了类抛物线状,在气液接触面处速度有降低的趋势。同时,实验研究了液体流量、黏度对膜厚的影响,并回归出经验公式、经验值与实验值的误差在6%之内,可应用于硅油在折流板上流动。