辅助分离过程设计的计算机集成系统的研究

本文结合计算机辅助化工过程设计研究工作的进展分析，提出了集成系统的概念和内涵。根据精馏过程的特性，设计并开发了一个用于合成最优热集成精馏流程的集成系统。

旋风分离器的计算机模拟与设计

在对不同效率和压降模型进行分析的基础上 ,建立了旋风分离器的模拟和设计模型。基于该模型开发了用于旋风分离器校核、模拟和设计的计算机程序 ,该程序包含了效率模型、压降模型和分离器结构数据 ,可用来进行串并联组合旋风分离系统的模拟和设计计算。通过实例表明 。

旋液分离器的计算机设计

在综合分析切割粒径、压降、效率和分股比数学模型的基础上,建立了旋液分离器的设计模型。采用FORTRAN语言,开发了可用于串并联组合旋液分离系统设计的计算机程序。实例表明该设计程序与其它软件相比具有较高的准确性和更宽的适用范围。

化工企业环境管理信息系统的研究现状及趋势

环境管理是商业管理的一个重要组成部分 ,环境信息是化工企业最关心的经营资源之一 ,环境管理信息系统有助于将其纳入商业管理中。本文介绍了化工企业环境管理信息系统概念以及系统的实施和结构 ,分析了企业环境信息对化工企业决策的重要意义 。

环氧氯丙烷皂化工序节能研究

介绍了氯丙烯法生产环氧氯丙烷的反应原理及工艺流程,并对环氧氯丙烷皂化工序的流程进行了分析,提出了通过皂化塔负压操作,同时回收塔底废水余热来达到节能目的的改造策略。将此策略用于某公司3.2万t/a的环氧氯丙烷装置,改造后可节省新鲜蒸汽2.4万t/a,增效156万元／a。

化工过程环境性能的综合评估(一)——评估体系的研究

目前考虑环境目标的化工过程设计已成为过程系统工程研究领域的重要课题,如何评估化工过程的环境性能是关键。提出了一套面向化工过程的过程环境性能评估体系,从评估指标体系的建立、评估实施程序、评估模型和方法三方面进行了阐述。通过系统化的评估,研究者能够对研究对象作全面的环境性能分析,进而辅助过程设计。

间歇化工过程热集成研究进展

间歇化工过程热集成问题的研究能够促进过程系统的可持续发展并且提高产业经济性和技术竞争力,顺应了化工发展大环境。本文介绍了以系统综合优化为目标的间歇化工过程热集成研究的发展现状,整理了早期研究的三大通用图解模型,并讨论和比较了在建模求解过程中常见算法。总结了当前研究的重点在换热网络设计优化、热储罐系统和考虑调度的热集成三个方面,并评述了与之相关的进展、瓶颈和研究意义。指出了热集成问题已成为当前间歇化工过程的研究热点,其中热集成和生产调度的协同优化十分必要,能够从系统全局的角度上给出优化方案。但由于间歇化工过程中存在较多的不确定性和约束条件,增加了热集成的研究难度,因此对间歇化工过程优化设计提出了更高的要求。

立方型状态方程的混合规则在相平衡计算中的研究

对立方型状态方程中所使用的混合规则及其在相平衡计算中的应用状况做了综述分析。将混合规则按二次型、LC型、DDLC型和UNIWAALS型分别进行了介绍和讨论。总结了各种类型混合规则的优缺点和适用范围,并提出了混合规则今后的发展方向。

化工过程环境性能的综合评估(一)——评估体系的研究

目前考虑环境目标的化工过程设计已成为过程系统工程研究领域的重要课题,如何评估化工过程的环境性能是关键。提出了一套面向化工过程的过程环境性能评估体系,从评估指标体系的建立、评估实施程序、评估模型和方法三方面进行了阐述。通过系统化的评估,研究者能够对研究对象作全面的环境性能分析,进而辅助过程设计。

氯酮缩合反应绿色催化工艺的研究

在三氟甲基磺酸催化下对氯酮、新戊二醇缩合反应合成缩酮进行了研究。采用单因素实验考察了三氟甲基磺酸质量、带水剂用量、醇酮摩尔比、油浴温度等因素对反应时间及收率的影响。结果表明,随着催化剂质量的增加,反应时间缩短,收率提高;带水剂用量、醇酮摩尔比对反应时间基本无影响,对收率有一定影响;油浴温度提高有利于缩短反应时间,147.5℃时收率出现99.85%的最高值。对缩合液洗水中H^+含量进行分析表明,平均98.5%的三氟甲基磺酸进入洗水中,4次套用洗水作催化剂,反应活性没有下降,收率均在99%左右。与硫酸相比,采用三氟甲基磺酸作催化剂,反应时间缩短约70 min,且催化剂可重复使用。

利用面激光诱导荧光技术研究喷射器内液-液湍流混合特性

面激光诱导荧光(planar laser induced fluorescence,PLIF)是流场研究中的先进测试技术。今建立了液-液喷射混合器流场研究实验装置,利用PLIF技术对喷射混合器的湍流混合特性进行了研究,得到了喷射器内湍流混合的二维浓度场。对瞬时、时均浓度场的图像进行了分析,并利用离析度(intensity of segregation,IOS)的概念对时均混合效果进行了评价,得到了不同操作条件下IOS值沿射流方向的变化趋势图,结果表明流速比和绝对流速是影响混合的两个主要因素,液液喷射器中流速比越大,达到完全混合所需的距离就越短,在相同流速比的情况下,流速越大混合进行得就越快。

邻苯二甲酸二丁酯连续化生产工艺的研究

丁醇、苯酐的连续酯化及反应副产物丁醚的连续脱除是邻苯二甲酸二丁酯 (DBP)连续化工艺的关键。应用酯化反应动力学 ,确定了连续酯化的流程及操作条件 ,苯酐的转化率达到 99.8%以上。考核了循环醇中丁醚含量对酯化釜中过量醇的影响规律 ,确定了脱醚系统合适的进料组成为丁醚质量分数 2 0 %左右。在此进料条件下根据丁醇、丁醚、水的汽 -液 -液平衡关系 ,应用双塔流程进行丁醚的分离操作 ,使副产物丁醚连续脱除并得到高附加值的高纯度丁醚。

光气化反应技术生产异氰酸酯的研究进展

光气化反应技术是目前工业化规模生产有机异氰酸酯最主要的工艺技术,具有工艺成熟、反应收率高等优点,但由于反应过程涉及剧毒物质光气和生产副产物氯化氢,使其存在安全和环保等隐患。本文首先结合光气化反应机理,分析了光气化反应技术的本质缺点,总结了目前针对其本质缺点进行改进的研究现状,认为随着科技地进步,光气化反应技术的两个缺点可以逐步克服。其次,回顾了光气化反应技术从最初的小规模实验室工艺到目前大规模先进生产工艺的发展历程,从反应工程的角度总结了光气化反应技术逐步改进的内在机理,并在此基础上提出了今后光气化技术进一步发展的趋势和研究方向;最后,论文对非光气化异氰酸酯生产技术的研究进行了总结,指出非光气化技术是将来的发展趋势,但在相当长的时间内,还难以在工业装置上取代光气化技术。因此,对光气化反应技术进行进一步的研究,对目前异氰酸酯工业的节能减排和提高效率具有重要的现实意义。

固液平衡模型研究进展

对固液平衡模型进行了综述,主要包括经验模型法、活度系数法、状态方程法、拓扑法、人工神经网络法。分析了各种模型的适用性。研究可应用于宽范围体系的模型以及借鉴其他领域的研究方法是固液平衡模型的发展方向。

分离五组分含复杂精馏塔流程的研究

以年费用为目标函数，对22个分离5组分混合物的精馏流程进行了研究．除了简单塔的14个序列之外，还包含8个含复杂塔（侧线汽提和／或侧线精馏塔）的流程.以不同的物系在不同的进料组成下，对流程的分离费用进行实例研究，通过分析得出构造含复杂塔精馏流程的实用规则.

化工过程模拟软件系统结构的探讨

针对化工过程模拟软件的开发与应用 ,介绍了面向功能、面向数据库及面向对象三种典型的系统结构 ,并就数据管理与共享以及资源重用对这三种系统结构进行了分析比较 。

基于Matlab的化工过程计算机辅助计算

化工计算过程通常涉及到插值、曲线拟合、线性/非线性方程、常/偏微分方程及线性/非线性规划等的求解,过程复杂且计算量大,若采用传统编程语言进行求解,程序繁杂冗长,且对编程能力有较高要求。本文针对上述情况,通过Matlab 在物料衡算、反应器计算、生产过程优化及实验数据处理等方面的应用研究,取得了较好的结果,展示了Matlab 在化工过程计算机辅助计算中的独特优势。

连续缩合制多胺流程的研究

对苯胺、甲醛在盐酸催化下生成二苯基甲烷二胺 (MDA)及其同系物的连续缩合流程进行了研究 ,并与间歇缩合进行了比较。在预缩合、转位阶段都采用平推流反应器 (PFR)有利于提高二苯基甲烷二胺含量。预缩合时甲醛加入方式多点加入比单点加入效果好 ,甲醛与苯胺反应 2min反应基本完全。转位反应时物料流速对产物中的MDA含量影响不大 ,这样有利于转位反应器的设计。在优化的连续缩合流程下得到的产物中MDA质量分数为 72 .7% ,MDA异构体混合物中 2 ,4′ MDA质量分数为 7.0 %。

智能化风险及可操作性(HAZOP)分析系统研究进展

通过梳理智能化风险及可操作性(HAZOP)分析的各类方法,将其分为定性分析和定量分析两大领域,详细介绍了不同的研究方法及其优缺点,并结合实例对有代表性的方法作了详细阐述。智能化HAZOP定性分析系统的研究主要集中在建立专家知识库的方法上,其中基于深层知识建立专家知识库的研究相对较多,该方法虽然能够揭示偏差产生的机理、传递路径,但是分析结果准确度较差。基于经验知识、定性分析与定量分析相结合及基于动态模拟的HAZOP定量分析是实现智能化HAZOP定量分析的3种主要方法,是由模糊定量向精确定量、由静态分析向动态分析发展的过程。基于动态模拟的智能化HAZOP定量分析不仅研究偏差的数值,而且研究偏差的持续时间对过程系统的影响,分析结果更加精确,是较为完善的定量分析方法。该方法借助于商用模拟软件,使不具备丰富经验的分析人员也可以完成精确的HAZOP分析。"动态偏差的阶梯化求解法"使分析动态偏差方便、易行,基于该方法建立的偏差"层级"模型充分说明了处于不同层级的偏差对过程系统的不同影响。在分析智能化HAZOP分析系统发展历程基础上,结合最新研究进展,预测了其发展趋势。

循环水系统操作费用的优化研究

建立了循环水系统操作费用模型,讨论了各种因素对循环水系统运行费用的影响规律。干球温度,空气相对湿度,冷却塔鼓风量等因素的变化直接影响循环水出塔温度,而出塔温度的变化对系统的循环水量具有很大的影响,如从28℃增加到30℃时,循环水量增加20%左右,输送费用也会相应地增加。昆明地区,冬季循环水出塔温度为22.5℃时,操作费用最低,而夏季循环水出塔温度为27.5℃时,操作费用最低,另外,水价,电价不同也会影响系统最佳出塔温度选取。因此,相同的系统在不同的季节,不同的地区,具有不同的最佳操作参数。