一、环己醇装置换热器A-E354-2/3的改造(论文文献综述)
鲁华,杜建文[1](2021)在《环己酮装置蒸汽消耗技术分析及优化》文中指出环己酮是重要的化工原料,主要生产工艺之一环己烷氧化法单程转化率低,蒸汽消耗量大,占单位产品总能耗的78%。简要介绍了中国石化巴陵分公司炼油部10万t/a氧化法工艺制环己酮装置蒸汽消耗情况,利用热能梯级利用原理和热力学第一、第二定律,详细分析了蒸汽系统存在的问题,提出了优化热量交换过程、蒸汽热能梯级利用、减少无效蒸汽消耗以及采用成熟节能新技术和高性能填料及内件等优化方向和改进措施,大幅降低了装置蒸汽消耗。
张彩猛[2](2021)在《豌豆源挥发性异味成分的生成机理与低异味豌豆分离蛋白加工工艺研究》文中提出豌豆蛋白作为一种新兴植物蛋白资源受到消费者的关注。相比于大豆蛋白,具有非转基因、低致敏性和高营养价值标签的豌豆蛋白更受投资者青睐,其市场需求增长迅速。但是,豌豆蛋白替代传统动物蛋白以及大豆蛋白应用于食品开发,特别是应用于植物蛋白饮料和植物乳时,其风味是最大的限制因素。本论文对豌豆分离蛋白(PPI)中挥发性成分、气味活性成分及其相应的异味贡献比例进行了系统表征;考察了豌豆源异味成分前体物质及脂肪氧合酶(LOX)途径相关内源酶,揭示了关键挥发性异味化合物的生成机理;阐释了加工因素对关键挥发性异味成分生成的影响;明确了豌豆浆中各组分与关键挥发性异味成分间的吸附机制。在此基础上确立了低异味PPI生产工艺。主要研究结论如下:系统表征了PPI中的挥发性成分、气味活性成分及其相应的异味贡献比例,并揭示了关键挥发性异味化合物的生成机理。PPI的异味可归为非豆腥味类和豆腥味类,其中非豆腥味类化合物2-异丁基-3-甲氧基吡嗪和2-甲氧基-3-异丙基-(5/6)-甲基吡嗪的异味贡献比例分别达到约46.77%和30.70%;豆腥味类异味的代表性化合物为(E,E)-2,4-癸二烯醛(7.19%)、(E,E)-2,4-壬二烯醛(7.01%)、己醛(4.34%)、2-戊基呋喃(1.34%)和1-辛烯-3-醇(1.57%)。其它气味活性成分的异味贡献率均小于1%。通过进一步分析,发现PPI中关键挥发性异味成分是非LOX和LOX途径共同作用的结果。2-甲氧基-3-异丙基-(5/6)-甲基吡嗪和2-异丁基-3-甲氧基吡嗪通过非LOX途径生成,前者来源于豌豆的成熟过程,而后者则以游离氨基酸为合成前体,经加热和甲氧基化作用生成。豌豆中LOX-2、乙醇脱氢酶(ADH)的含量和活性较高,氢过氧化物裂解酶(HPL)的含量和活性较低。内源性风味前体物质含量和LOX途径酶活性的差异是决定关键异味化合物含量的主导因素,脂类含量的差异是次要因素。考察了加工因素和膜分离处理对PPI中关键挥发性异味含量的影响,明确了豌豆浆中各组分与异味成分间的吸附机制。当豌豆在LOX活性被抑制的碱性条件下磨浆时,豌豆浆中与LOX途径相关的异味成分含量可减少58%-73%。热处理可破坏2-甲氧基-3-异丙基-(5/6)-甲基吡嗪与豌豆浆中组分的结合,加热后,约25%的吡嗪被分离到乳清中。通过在不同体系中异味成分膜分离行为的研究,发现除2-甲氧基-3-异丙基-(5/6)-甲基吡嗪外,其余关键异味成分与豌豆浆各组分间的吸附强度与其log P值呈正相关;甲氧基吡嗪易被紧密吸附在蛋白质与脂质界面上,导致其在常温豌豆浆中的释放量极低,加热可破坏这种吸附。与常规工艺相比,经膜分离和酸沉处理,约70%的2-甲氧基-3-异丙基-(5/6)-甲基吡嗪、86%的2-异丁基-3-甲氧基吡嗪以及大部分的豆腥味化合物被去除。以每批投料20 kg豌豆进行了三轮实验室规模中试试验。PPI、淀粉和纤维的得率分别为19.10%±0.85%、44.30%±1.35%和16.90%±0.80%。实验室中试PPI样品的风味和溶解性全面优于商业化产品S85F,验证了工艺放大的可行性。根据物料衡算结果,设计了一条每批处理200 kg豌豆的低异味PPI中试生产线,并进行了主要生产设备的选型。
王艳虹[3](2021)在《苯-环己烯体系低共熔溶剂筛选及在萃取精馏中的应用》文中进行了进一步梳理苯和环己烯为共沸体系,常规精馏技术难以实现其有效分离。萃取精馏是工业上常见的用于分离共沸物系的特殊精馏方法,也是目前被认为分离苯-环己烯体系最具前景的分离方法。传统溶剂存在有毒、易燃、易挥发、再生困难等缺陷,因此,发展新型、高效绿色溶剂迫在眉睫。本文拟采用低共熔溶剂(DES)为萃取剂,对萃取精馏分离苯和环己烯展开深入研究。选取8种常见盐类作为氢键受体,配合17种氢键供体,组合形成136种DES。利用COSMO-RS模型计算了苯、环己烯在DES中的无限稀释活度系数,在此基础上综合考虑DES对体系的选择性、溶解度以及自身黏度、凝固点等性质构建了 DES的系统筛选方法。选取出 TBAB:EG(1:2),TBAB:LA(1:2),Chcl:LA(1:2),Chcl:Ur(1:2),Chcl:MA(1:2)五种DES用于萃取精馏分离苯-环己烯混合物。在101.3kPa下,测定了相应环己烯(1)-苯(2)-DES(3)三元体系气液相平衡(VLE)数据,结果表明不同DES的加入对体系相对挥发度影响不同,其分离性能由高到低排序为:Chcl:LA(1:2)≈Chcl:Ur(1:2)>TBAB:LA(1:2)>TBAB:EG(1:2)≈Chcl:MA(1:2),实验结果与基于COSMO-RS模型构建的筛选方法预测结果一致,表明了该筛选方法的准确性。采用NRTL活度系数模型对VLE数据进行关联,拟合归回出二元交互参数,实验数据与模型预测值的均方根偏差均在2%以内,展现了良好的一致性。在Aspen Plus V11中建立了以Chcl:LA(1:2)为萃取剂的萃取精馏流程,以年度总费用(TAC)最小化为目标对工艺参数进行优化,并将其分离效果与传统溶剂N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)进行对比。结果表明,与同等操作条件下DMAC为萃取剂的萃取精馏工艺相比,Chcl:LA(1:2)具有显着优越性,流程热负荷相较于 DMAC 节约 16.57%,TAC 节约 15.27%。采用量化计算方法对胆碱类DES分离苯-环己烯体系的机理进行了深入研究。对DES分子内成键作用进行分析,证实了氢键是DES形成的主要驱动力。且计算结果表明DES与环己烯、苯分子间存在显着结合能差异,可实现选择性分离苯-环己烯混合物。利用约化密度梯度(RDG)分析探讨了 DES与溶质间作用力的类型及空间分布,并通过独立梯度模型(IGM)进一步确认了 DES与溶质的结合为范德华作用主导,定量计算了基于原子对/单个原子对分子间片段结合能的贡献值。
叶昊天[4](2021)在《反应—精馏—循环复杂耦合系统综合方法研究》文中认为石化和化学工业是国民经济的重要支柱产业,制约我国由石化和化学工业大国向强国迈进的关键瓶颈之一就是核心工艺包开发能力不足,因此响应产业发展共性需求,推动工艺流程模拟、分析与综合方法论的基础与应用研究意义愈发凸显。反应-分离系统是工艺流程的主体部分,由于精馏是目前最广泛使用的工业分离技术手段,因此反应-精馏系统是其中最常见也是最重要的。伴随大型化、集群化、多样化等产业趋势带来的生产工艺复杂化,既体现在反应、分离系统自身,也体现在两者交互与集成上,而过程系统综合方法论正是应对这种高度复杂性与组合爆炸性的重要技术手段。因此,本论文在多路线反应器网络综合,热耦合精馏序列综合,反应-模糊精馏-循环耦合系统综合和反应-侧线精馏-循环耦合系统综合等方向开展相关研究工作,力求为节能高效的复杂反应-分离过程工艺开发提供新思路和系统化方法。本文的主要研究内容及结论如下:(1)特定工艺路线下的反应器网络综合通常难以得到从原料到目标产物的最佳配置。本文从工艺生产路线与反应器网络配置协同优化的角度,探索更多的生产工艺流程可能性。所构建的多路线反应器网络超结构具备生产路线组合与网络配置调优双重功能,为从原料到目标产品的一步式优化设计提供新方法。案例结果表明产品需求,目标函数形式等均会对最优网络配置造成影响,应当综合考虑设备投资,产品利润以及催化剂等因素。对于可逆反应体系,发现反应速率和化学平衡对最优反应器网络的影响程度存在分区现象。且产物比例与化学平衡越接近,年度总费用随转化率变化越接近线性关系。芳烃综合利用工业级案例表明甲苯歧化、甲苯烷基化和苯烷基化三条工艺路线协同显着提升了对二甲苯产率,年度总利润比甲苯歧化-苯烷基化路线高10.2%。(2)传统热耦合精馏序列综合方法得到的复杂配置难以实施,导致与当前工业实际相脱节。通过定量分析两种基本热耦合结构节能原理,结合系统耦合度指标,综合权衡结构复杂度和Petlyuk塔型,提出了涵盖序列、配置、流股状态等方面的10条约束规则。根据所提约束,利用0-1矩阵描述Petlyuk塔热耦合精馏序列解空间,较传统热耦合精馏序列综合方法去除大量非必要复杂配置,且随物系组分数目增加所提方法效果愈发明显,通过文献案例对比,所提方法求解时间较传统方法大幅减少。优化得到最优Petlyuk塔配置序列比最优简单塔锐分离序列和热耦合锐分离序列能耗分别下降31.0%和21.2%,年度总费用分别减少21.5%和16.2%。(3)以往反应-分离-循环系统综合方法论中,子系统之间本质解耦、质量交互机会少,导致不必要的能耗代价。本文从系统角度出发,以模糊分离新视角探索更多配置可能性,为反应子系统和分离子系统质量交互优化开辟新思路。所提反应-精馏-循环耦合系统综合框架,保证了反应器模块间完备互连和反应器网络与精馏序列间必要连接。通过精馏模糊分离和非锐分离操作允许循环流股中组分分布可变,进而实现反应子系统和分离子系统组成空间的精准调控和精细耦合。数学建模上提出改进的Hengstebeck-Underwood-Gilliland新关联法估算理论板数和精馏再沸气相流量,并采用正交配置法描述PFR设计方程,兼顾模型复杂度与精度。定制化两步求解策略,第一步松弛强非线性方程降低求解难度,第二步引入互补性约束将MlNLP转换为RMINLP问题加快求解速度。案例结果表明模糊分离通过预分馏有效消除精馏系统返混效应实现节能,并且循环流股和副产品组成应由反应-分离系统共同决定,传统分步或解耦策略将丢失最优方案。对于可逆反应体系,随着目标产物生成与消耗速率常数比值增加,组分分布优势将更为显着。四元体系案例优化得到最优反应-分离流程较文献结果年度总费用减少15.57%,且求解时间仅为378s,证明了所提方法处理大规模问题的能力。(4)带侧线精馏塔是工业实践中常见的节能配置,但现有反应-分离-循环系统研究受限于不必要的流股纯度设定无法将其囊括。本文改进状态-任务网络超结构和Fenske-Underwood-Gilliland简捷模型,实现了侧线塔配置在反应-分离-循环耦合系统中应用。推导出不同操作条件下Underwood根选取规则和侧线流量上下限,避免了传统方法组成计算错误缺陷。求解策略上通过对Underwood和Fenske等强非线性方程进行松弛并剔除冗余方程,大幅降低模型计算复杂性。案例研究表明通过调控反应停留时间和侧线塔进出料组成,可进一步优化反应-分离耦合系统质量能量集成,所得侧线塔流程与简单塔流程相比分别节省操作和年度总费用22.87%和7.47%,与反应-模糊分离-循环耦合系统相比,仍可分别节省操作费用和年度总费用14.11%和5.70%。
刘飞[5](2020)在《胺基两相吸收剂捕集二氧化碳机理研究》文中认为化学吸收法是现阶段烟气二氧化碳(CO2)捕集较为成熟的技术路线之一,传统有机胺(如一乙醇胺,30%MEA)吸收剂再生能耗较高,是限制该技术工业应用的主要瓶颈。两相吸收剂具有大幅度降低再生能耗的潜力,有希望成为新一代CO2捕集溶剂。现有两相吸收剂大多是基于亲脂胺混合、单一胺中添加物理溶剂,存在亲脂胺挥发性大、粘度高、CO2吸收容量小、分相条件不明等问题。本文对基于烷醇胺/烷醇胺、混合胺与物理溶剂混合的新型两相吸收剂进行筛选和优化,探索其CO2反应机理、分相机理及分相动力学,研究两相吸收剂的CO2捕集性能、反应动力学、挥发性、吸收系统水平衡与胺排放特性等。本文对基于烷醇胺混合的两相吸收剂50%N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)/25%羟乙基乙二胺(AEEA)进行研究,结果表明该两相吸收剂吸收CO2后会形成有机相和水相;有机相的CO2吸收速率比30%MEA快1-3倍,水相的吸收容量比30%MEA高1.5倍。基于瞬时反应传质模型,建立有机相吸收CO2的反应动力学-传质模型,DEEA/AEEA的CO2解吸速率和循环容量比30%MEA分别提高34%、58%。通过胺浓度优化,再生能耗可降低至2.2 GJ/t CO2,比相同条件下30%MEA低45%。10次循环吸收-解吸实验中,CO2捕集性能和分相特性稳定。研究发现DEEA/AEEA分相与胺浓度、CO2负荷有关。在少水(10-40%)、特定胺浓度和一定CO2吸收负荷范围时,DEEA/AEEA发生液液分相。分相机理表明,初始CO2吸收阶段,AEEA与CO2反应占主导,生成AEEA氨基甲酸盐;当CO2负荷较高时,DEEA开始参与反应,生成HCO3-/CO32-。氨基甲酸根、质子化胺以及碳酸氢根离子因与与水之间较强的离子-偶极键作用力而相互溶解,并富集在水相;而有机相主要成分为DEEA和少量的AEEA。DEEA与AEEA在水相和有机相中分配系数的差异性是造成分相比例不同的主要原因。根据线性规划求解出10-50%水含量范围内,DEEA/AEEA混合胺能发生分相的浓度区间及分相比例,计算结果与实验吻合较好。DEEA/AEEA分相过程的动力学受分子间作用力、重力和粘性力控制,其中分子间作用力和重力是分相驱动力,粘性力是分相阻力。提高温度、降低粘度,有利于降低分相时间;气体流量主要影响初始扰动,气体流量越小,分相时间越短;低高径比的分相器有利于减少分相时间。向2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)/MEA中添加物理溶剂,开发出AMP/MEA/二乙二醇二甲醚(DEGDME,30-50%)两相吸收剂。与烷醇胺混合两相吸收剂分相机理不同的是,物理溶剂型两相吸收剂的分相机理主要是盐析效应。物理溶剂不与CO2发生化学反应,分相时,CO2反应产物(氨基甲酸根、碳酸氢根、质子化胺等)因与水有着较强的离子偶极力作用而溶于水相,物理溶剂由于盐析效应被排挤出水相,形成有机相。AMP/MEA两相吸收剂的CO2循环容量比AMP/MEA水溶液高69%,再生能耗低至2.5 GJ/t CO2。本文首次提出了基于分相比例和粘度的χ修正方法,用于修正两相吸收剂的再生能耗。修正后DEEA/AEEA和AMP/MEA/DEGDME的再生能耗分别为2.4、2.7 GJ/t CO2。该χ修正方法同样适用于其他高粘度吸收剂,如少水混合胺、离子液体等,与离子液体等高粘度吸收剂相比,两相吸收剂的再生能耗优势较明显。结合两相吸收剂的挥发性研究,分析了两相吸收系统的水平衡和胺排放问题。吸收剂挥发性受胺分子结构、温度、胺浓度及CO2负荷影响较大,NRTL模型对有机胺气液平衡的热力学参数拟合效果较好。CO2吸收系统的水平衡主要是由水洗塔温度决定。基于Aspen Plus仿真进行化学吸收工艺流程计算,烟气温度为40℃时,水洗塔温度控制在41℃,进、出吸收系统达到水平衡。胺排放受吸收塔温度、水洗塔温度以及吸收剂挥发性的影响较大。吸收系统在水平衡状态下,30%MEA、混合胺(ZJU-1)、AMP/MEA/DEGDME和DEEA/AEEA在水洗塔出口的胺排放分别为0.7、18、7、50 ppm。降低水洗塔温度能够进一步降低胺排放。水洗塔温度为25℃时,混合胺(ZJU-1)、AMP/MEA/DEGDME和AEEA/DEEA的胺排放降低至3.5、1.5、10 ppm。
陈徽东[6](2020)在《基于拓扑分解的复杂结构化工过程模拟方法的研究及应用》文中指出以数学模拟为主要技术手段的系统分析已经成为研究化工生产过程的重要方法,在设计、优化、操作以及管理等方面发挥着重要的作用。随着化工技术的不断发展,各个尺度化工生产过程之间的耦合程度越来越高,导致描述化工生产过程的数学模型趋于复杂。目前,复杂化工过程的数学模拟在建模和求解方面均面临一定的困难。结构复杂性是化工过程数学模型复杂性的一个重要因素,所以针对复杂结构化工过程的数学模拟方法值得被进一步研究。本文针对复杂结构化工过程数学模拟中面临的若干问题,基于化工系统拓扑分解的相关理论,开发出一系列通用有效的复杂结构化工过程模拟方法和工具,并将其应用于相应的实际问题。具体内容包括如下几个部分:1.针对复杂流程系统建模繁琐且失误率高的问题,本文首先基于有向图的相关理论,开发了一款通用流程模拟系统组态工具。该组态工具具有可视化的绘图界面,自动将复杂化工过程结构模型的有向图形式转化为矩阵形式,实现了复杂流程系统图形化建模功能,提升了人工建模效率。同时,该组态工具灵活的节点和有向线配置功能也为各类流程模拟系统的开发奠定了基础。然后在通用流程模拟系统组态工具的基础上,本文提出了一种有向图类模拟系统的快速集成开发方法,并以通用化工稳态流程模拟系统为例,详细阐述了方法中参数配置、子系统设计和系统集成等具体过程。通过将本课题开发的通用化工稳态流程模拟系统与商业化的ASPEN Plus软件进行对比,展现了该方法的实用性和有效性。通用化工稳态流程模拟系统为有向图类模拟系统的开发提供了良好的范例,有一定的借鉴和指导意义。2.针对管网系统的结构和部分流体流动特征复杂性带来的模拟问题,本课题基于拓扑分解和双层法开发出一种通用管网系统模拟方法。首先,针对单个管道流动方程的复杂性,提出了一种双层法的管网系统模拟方法,通过引入管道流通能力常数获得内层简化模型,将复杂严格的单个管道流动方程作为外圈模型,通过内外圈交替迭代,减少复杂流动方程的调用次数,提高算法稳定性;然后针对结构复杂性问题,提出了一种基于五种基本拓扑结构的识别和简化方法,并理论上证明了通过该方法可以将实际过程中所有结构类型的管网系统逐步识别和简化成若干孤立管道,实现管网系统的自动系统分解;然后在识别和简化方法的基础上,开发出简化模型或者流通能力系统为常数的大型管网系统模拟方法,该方法按照识别和简化的过程和逆过程,顺序调用五种基本拓扑结构的简化和还原方程并迭代计算,完成整个管网系统数学模型的求解;最后,通过实例说明本章提出的模拟方法具有很好的收敛性和求解速度。3.针对复杂精馏过程模拟中面临的问题,本课题基于精馏过程内部的拓扑分解,建立了通用精馏过程动态模拟方法,并进一步开发出通用精馏过程动态模拟系统。首先,针对精馏过程复杂性主要来自于不同结构类型这一特点,提出了基于有向图的建模方法,并给出了精馏过程中若干单元模型。其中针对最重要的塔板单元模型,在充分考虑刚性和数值稳定性的前提下,退化刚性微分方程组建立塔板压力计算代数方程,利用“预测-校正”策略建立汽液相间组分传递方程,得到了塔板模型的微分代数混合方程组,并给出求解过程;然后在单元过程模型求解的基础上,基于序贯模块法,给出了适定性强和适用范围广的全局求解策略;最后根据动态模拟方法建立了通用精馏过程动态模拟系统,并将其应用于实际问题,验证本章提出的方法在数值稳定和求解速度方面具有良好特性。4.以流程模拟为主要技术手段,对生物丁醇精馏工艺进行设计、优化和操作等方面进行研究。首先,根据初始分离工艺,找出可优化的问题:乙醇在系统内富集和能量利用率低;然后,通过优化流程结构,解决乙醇在系统内富集的问题,通过变压和构造多间壁间壁塔实现热耦合,提高系统内部能量利用率;根据稳态流程模拟结果和技术经济模型,流程结构优化后工艺整体能耗从12.17MJ/kg降低到10.12MJ/kg,通过变压实现热耦合后工艺能耗降低到5.30MJ/kg,通过构造多间壁间壁塔实现热耦合后工艺能耗降低到6.12MJ/kg,技术经济计算和对比显示多间壁间壁塔工艺具有最低的生产成本。最后,针对经济性最好的多间壁间壁塔工艺,利用第四章研究的通用精馏过程动态模拟技术,对其开车过程进行研究,结果显示该工艺在实际操作上具有可行性。
田文平[7](2017)在《环己酮生产装置节能改造技术研究》文中研究说明环己酮是重要的石油化工原料,主要应用可分为酰胺类和非酰胺类。近两年,国内因扩能过快而导致产能过剩。为了在市场竞争中赢得较为有利的地位,低成本的技术路线、高品质的产品和节能减排成为企业在同行业竞争中优势所在。公司建有10万吨/年醇酮装置,该装置采用先进的环己烯生产工艺,生产环己酮和环己醇,其中环己酮作为下游己二酸原料,环己醇作为副产品外售。该装置采用新技术,具有转化率高、节能环保和安全等优势,但与同类生产厂家比较,仍然存在精馏系统能耗高和部分精馏装置运行不稳定等问题。为提高装置运行稳定性和降低能耗,本论文主要从醇酮装置能耗结构、系统换热网络优化匹配、提高系统高温介质热利用率、部分精馏装置高效节能等方面进行了节能改造技术研究。采用夹点技术对现有醇酮装置的换热网络进行研究,找出现有装置冷热物流不匹配的部位,提出现有装置改造技术方案。根据夹点分析结论,采用衡算模式和换热器优化模型,对现有装置换热系统网络进行优化,提高了现有装置的高温介质和蒸汽的热利用率,减少冷却水的消耗,使系统能耗降低23%。通过精馏塔仿真模拟计算软件,对部分精馏塔改造后的流体力学特性和操作性能进行研究,确保改造后塔的操作稳定性及节能效果更佳。改造方案实施后,精馏系统不仅操作稳定和能耗降低,而且处理能力和分离效率皆有提高,其中处理能力提高20%。
于杰平[8](2017)在《用于分离共/近沸点混合物的复杂隔离壁蒸馏塔的综合与设计》文中认为隔离壁蒸馏塔(DWC)能显着提高热力学效率,减少能耗和空间,是热耦合技术的主要代表之一,与萃取蒸馏、反应蒸馏等技术结合可以用于传统蒸馏技术不能或很难实现的共/近沸点混合物的分离。目前用于共沸点混合物分离的萃取隔离壁蒸馏塔(EDWC),与传统的萃取蒸馏技术(CEDC)相比,有很大的节能潜力,但也存在固有的缺陷。为了克服其固有的缺陷,本文提出了一种通过中间换热提高EDWC稳态性能的策略,这是论文的第一个创新点。除此,本文还提出了一种用于分离近沸点混合物的新型反应隔离壁蒸馏塔(RDWC),这是论文的第二个创新点。本文提出了一种通过中间换热提高萃取隔离壁蒸馏塔(EDWC)稳态性能的策略。EDWC只有一个塔底再沸器,沸点较高的萃取剂在塔底产出,通常需要高压热源为其提供能量,使得EDWC在经济性能上处于劣势(与CEDC相比)。本文利用萃取剂与待分离共沸物的沸点之间相差极大的固有特性,提出了一种通过中间换热提高EDWC稳态性能的策略。当萃取分离操作占主导地位时,可以通过进料预热器实现中间换热;当萃取剂回收操作占主导地位或者二者作用相当时,中间换热应加在隔离板底端以下的部分(即提馏段,中间再沸器是一个有利的选择)。这两种情况下,从塔底萃取剂回收的热量都优先可用作系统的热源,因此可以大幅度提高其稳态经济性能。本文采用两个二元共沸混合物的分离对此策略进行评估,即碳酸二甲酯和甲醇以苯胺为萃取剂系统(DCM-MEOH-ANILINE)和丙酮和甲醇以二甲基亚矾为萃取剂系统(ACE-MEOH-DMSO)。研究结果表明:与CEDC相比,采用中间换热可以显着提高EDWC的稳态性能和经济效益。即使与中间换热传统萃取蒸馏塔相比,中间换热萃取隔离壁蒸馏塔也不逊色。因此,将中间换热技术引入到EDWC中是十分必要的,通过中间换热萃取隔离壁蒸馏塔技术分离二元共沸混合物是很好的选择。本文提出了一种用于分离近沸点混合物的新型反应隔离壁蒸馏塔(RDWC)。对于近沸点混合物环己烷(ANE)和环己烯(ENE)的分离,传统的蒸馏塔技术很难实现,但是采用以水为反应萃取剂的传统反应蒸馏系统对其进行分离有着巨大的经济效益潜力。本文以年总投资(TAC)为目标函数,综合与设计了传统反应蒸馏塔(即,水合反应蒸馏塔和水解反应蒸馏塔)系统(FSTRDC),适当过量的水可以取得更好的经济效益。虽然过量的水有利于ENE水合生成环己醇(NOL),但是它在水合塔中会产生严重的返混效应,将不利于NOL在水解塔中水解生成ENE和水。为了抑制这些固有的缺陷,水合塔被改造成由从水解塔再沸器抽出的气相直接为其供热,由此产生了一种新型的热耦合反应蒸馏系统(TCRDS)。水合塔与水解塔之间的物质和能量耦合消除了水合塔中存在的返混效应,大大降低了水用量,相比于FSTRDC,大大降低了设备费(CC)、操作费(OC)和年总投资(TAC)。基于TCRDS,RDWC进一步降低了 CC和TAC。研究结果显着表明:两个反应蒸馏塔之间有效的物质和能量耦合对于其用于分离类似环己烷/环己烯的近沸点混合物十分有效。
鲁航[9](2017)在《邻甲氧基环己醇脱氢制愈创木酚的反应工艺开发和搅拌釜流场模拟》文中进行了进一步梳理本文对邻甲氧基环己醇脱氢制备愈创木酚反应进行了热力学分析,研究工艺参数对反应平衡转化率的影响规律,提出了 4000吨/年愈创木酚脱氢反应工艺,并对釜式反应器内流场进行了 CFD模拟。采用Benson基团贡献法计算了邻甲氧基环己醇和愈创木酚的标准摩尔生成焓、标准摩尔熵和摩尔等压热容,确定了反应焓变、吉布斯自由能变和平衡常数与温度的函数式;利用UNIFAC基团贡献模型建立了邻甲氧基环己醇-愈创木酚-水三元体系液相活度系数关联式;考察了氢分压、温度及水醇比对脱氢平衡转化率的影响。针对邻甲氧基环己醇脱氢反应特征,考虑能量最大回收利用,设计了 4000吨/年愈创木酚反应工艺流程,并用ASPEN PLUS进行了反应流程模拟,确定了各股物流的参数与性质。CFD对单层桨搅拌釜式反应器内的流场进行了模拟,结果表明所选用的推进式搅拌器具有不错的轴向流动效果,但径向流动存在一定的不足;导流筒的存在可以促进搅拌釜内流体的轴向流动,但对径向流动改善效果不明显;挡板的存在对径向流动效果改善明显,对轴向流动也具有一定的效果。对带有挡板的双层搅拌釜内流场进行了模拟,结果表明相比较单层桨时,整个釜内的流动效果得到加强,同位置流体速度增大,死区减少。同时对气液两相流内的气含率分布进行了研究。
李建新[10](2016)在《溶剂吸收法回收环己烷氧化尾气中环己烷的工艺研究》文中研究说明环己酮是化工生产中一种重要的有机原料,是生产己二酸和己内酰胺的重要中间体,也可作为工业溶剂使用,应用到油漆、农药、染料等领域。工业上环己酮的生产方法主要有环己烷氧化法、环己烯水合法和苯酚法三种。论文以环己烷氧化法制环己酮的工业装置为基础,对其氧化尾气中的环己烷回收进行研究。在深入了解环己酮装置的主要流程、设备、工艺指标及运行参数的基础上,通过研究采用不同方法来回收氧化尾气中的环己烷,确定回收方法,并优化其运行参数和工艺控制方法,达到回收尾气中环己烷的目的。通过研究,采用三塔连续的生产方式,将环己烷空气氧化装置产生的含环己烷的废气经管道,利用废气本身的压力送入吸收塔中,吸收废气中的环己烷,吸收后的尾气用管道送至后续装置后达标排放;吸收环己烷后的吸收剂富液一部分通过泵回流至吸收塔内继续吸收,另一部分经过换热后进入解吸塔进行解吸,解吸塔塔顶出来的物料经冷凝、分水、再进入闪蒸塔闪蒸处理得到高纯度的环己烷,解吸塔塔底再生的吸收剂可回到吸收塔循环使用。采用溶剂吸收法回收环己烷氧化尾气中环己烷可弥补原有装置环己烷回收率低的不足,能够将尾气中环己烷含量从1.8‰降低至0.1‰以内,并且不会造成环己酮排放,同时可产出浓度在99%以上的环己烷产品,实现原材料的回收及循环利用。
二、环己醇装置换热器A-E354-2/3的改造(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、环己醇装置换热器A-E354-2/3的改造(论文提纲范文)
(1)环己酮装置蒸汽消耗技术分析及优化(论文提纲范文)
1 环己酮装置蒸汽消耗情况 |
2 环己酮装置蒸汽消耗横向对比 |
3 蒸汽消耗现状分析及优化建议 |
3.1 优化换热过程 |
3.2 蒸汽凝液热能利用 |
3.3 减少无效蒸汽消耗 |
3.4 采用成熟节能新技术和高性能填料及内件 |
3.4.1 采用成熟节能新技术 |
3.4.2 采用高性能填料及内件 |
4 改造预期效果 |
5 结论 |
(2)豌豆源挥发性异味成分的生成机理与低异味豌豆分离蛋白加工工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩写符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 豌豆与豌豆蛋白质 |
1.1.1 豌豆资源及其可持续性 |
1.1.2 豌豆的成分 |
1.1.3 豌豆的营养及应用 |
1.2 豌豆蛋白产品及生产工艺 |
1.2.1 豌豆蛋白产品 |
1.2.2 豌豆蛋白生产工艺 |
1.3 豌豆蛋白的性质与应用现状 |
1.3.1 加工特性及其应用 |
1.3.2 营养特性及其应用 |
1.3.3 在新兴植物基产品中的应用 |
1.4 豌豆源异味成分及产生机理研究现状 |
1.4.1 豌豆源异味成分 |
1.4.2 豌豆源异味成分产生机理 |
1.5 豌豆蛋白产品风味改善研究进展 |
1.5.1 豌豆原料对风味的影响 |
1.5.2 豌豆预处理对风味的影响 |
1.5.3 加工工艺对风味的影响 |
1.6 立题背景和意义 |
1.7 课题研究内容 |
第二章 豌豆分离蛋白中关键挥发性异味成分的组成研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与仪器 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 豌豆分离蛋白的制备 |
2.3.2 无气味豌豆分离蛋白的制备 |
2.3.3 粗蛋白质含量的测定 |
2.3.4 粗脂肪含量的测定 |
2.3.5 挥发性化合物的鉴定 |
2.3.6 标准曲线的建立 |
2.3.7 气味活性值的测定 |
2.3.8 感官评价 |
2.3.9 气味重组实验 |
2.3.10 数据分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 豌豆分离蛋白的成分分析 |
2.4.2 豌豆分离蛋白中挥发性风味成分的鉴定 |
2.4.3 豌豆分离蛋白的感官特性及其气味活性成分的鉴定 |
2.4.4 豌豆分离蛋白中关键挥发性异味成分及其异味贡献率的分析 |
2.4.5 豌豆分离蛋白的气味重组分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 豌豆分离蛋白中关键挥发性异味成分的生成机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与仪器 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 豌豆浆和大豆浆的制备 |
3.3.2 豌豆和大豆粗油体的制备 |
3.3.3 挥发性化合物的鉴定 |
3.3.4 感官评价 |
3.3.5 叶绿素含量的测定 |
3.3.6 游离氨基酸的测定 |
3.3.7 游离脂肪酸的测定 |
3.3.8 挥发性成分相关内源酶的鉴定 |
3.3.9 挥发性成分相关内源酶活性的测定 |
3.3.10 数据处理 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 豌豆浆与大豆浆中挥发性异味成分的表征 |
3.4.2 LOX途径相关酶的组成分析 |
3.4.3 多不饱和FFA含量与LOX途径挥发物生成量的关系 |
3.4.4 LOX途径相关酶活性与挥发物生成量的关系 |
3.4.5 甲氧基吡嗪的生成途径分析 |
3.4.6 1-辛烯-3-醇的生成途径分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 加工因素对豌豆分离蛋白中关键挥发性异味成分的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与仪器 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 湿法豌豆浆的制备 |
4.3.2 半干法豌豆浆的制备 |
4.3.3 不同pH豌豆浆的制备 |
4.3.4 无氧豌豆浆的制备 |
4.3.5 碱性磨浆豌豆分离蛋白的制备 |
4.3.6 不同加热条件下,LOX活性的测定 |
4.3.7 挥发性化合物的鉴定 |
4.3.8 感官评价 |
4.3.9 数据处理 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 湿法和半干法工艺对豌豆浆中关键挥发性异味成分含量的影响 |
4.4.2 LOX活性抑制对豌豆浆中关键挥发性异味成分含量的影响 |
4.4.3 无氧磨浆对豌豆浆中关键挥发性异味成分含量的影响 |
4.4.4 豌豆浆热处理对酸沉去除关键挥发性异味成分的影响 |
4.4.5 甲氧基吡嗪与豌豆浆组分的相互作用 |
4.4.6 工艺改进对豌豆分离蛋白异味成分和感官特性的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 膜分离去除豌豆分离蛋白中关键挥发性异味成分的研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与仪器 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 豌豆浆的制备 |
5.3.2 无气味豌豆分离蛋白的制备 |
5.3.3 挥发性异味模拟体系的制备 |
5.3.4 膜分离流程 |
5.3.5 膜通量的计算 |
5.3.6 挥发性化合物理论透过量的计算 |
5.3.7 结合常数的测定 |
5.3.8 游离氨基酸的测定 |
5.3.9 挥发性化合物的鉴定 |
5.3.10 感官评价 |
5.3.11 数据处理 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 关键挥发性异味成分的理化性质 |
5.4.2 异味成分在不同体系中的膜分离行为 |
5.4.3 异味成分在加热豌豆浆中的膜分离行为 |
5.4.4 膜分离去除甲氧基吡嗪合成前体 |
5.4.5 豌豆浆膜分离过程中膜通量的变化 |
5.4.6 膜分离处理PPI中关键挥发性异味成分与感官评价 |
5.5 本章小结 |
第六章 低异味豌豆分离蛋白工艺设计及中试验证 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料与仪器 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验仪器 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 生产工艺路线设计 |
6.3.2 设备选型 |
6.3.3 物料衡算 |
6.3.4 挥发性成分的鉴定和感官评价 |
6.3.5 PPI产品质量分析方法 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 PPI中试加工过程的物料衡算 |
6.4.2 实验室规模中试流程及相关指标分析 |
6.4.3 实验室规模中试PPI产品质量分析 |
6.4.4 低异味PPI中试线工艺流程设计 |
6.4.5 设备的选型与操作流程 |
6.4.6 技术转化情况 |
6.5 本章小结 |
主要结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
论文创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录 Ⅰ:作者攻读博士期间发表成果清单 |
附录 Ⅱ:部分样品的GC-MS谱图 |
(3)苯-环己烯体系低共熔溶剂筛选及在萃取精馏中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 环己烯-苯混合物分离方法 |
1.2.1 液液萃取法 |
1.2.2 共沸精馏法 |
1.2.3 萃取精馏法 |
1.3 低共熔溶剂 |
1.3.1 引言 |
1.3.2 DES定义及分类 |
1.3.3 DES发展及应用 |
1.3.4 DES在萃取及萃取精馏中的应用 |
1.4 量化计算探讨分离机理 |
1.5 化工流程模拟与评价 |
1.6 论文选题依据及研究内容 |
1.6.1 选题依据及意义 |
1.6.2 研究内容 |
第2章 低共熔溶剂筛选研究 |
2.1 DES热力学性质预测模型 |
2.1.1 状态方程法 |
2.1.2 基团贡献法 |
2.1.3 活度系数法 |
2.1.4 COSMO-RS法 |
2.2 COSMO-RS模型筛选DES |
2.2.1 COSMO-RS模型计算原理 |
2.2.2 COSMO-RS模型筛选方法 |
2.2.3 COSMO-RS模型筛选结果 |
2.3 本章小结 |
第3章 气液相平衡实验测定与热力学模型关联 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验试剂 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 气液平衡测定设备 |
3.1.4 气液平衡实验步骤 |
3.1.5 分析方法 |
3.1.6 实验装置可靠性检验 |
3.1.7 DES制备及表征 |
3.2 实验结果与分析 |
3.2.1 含DES三元体系气液相平衡数据 |
3.2.2 DES对体系气液相组成的影响 |
3.2.3 DES对体系相对挥发度的影响 |
3.3 气液相平衡数据热力学模型关联 |
3.3.1 NRTL活度系数模型 |
3.3.2 含DES三元体系热力学模型关联结果 |
3.4 本章小结 |
第4章 萃取精馏工艺模拟及优化 |
4.1 |
4.1.1 DES 临界性质计算 |
4.1.2 T-dependent性质计算 |
4.1.3 二元交互参数 |
4.2 萃取精馏工艺模拟及优化 |
4.2.1 单元模型选择及流程建立 |
4.2.2 工艺参数设定 |
4.2.3 TAC优化 |
4.2.4 TAC计算 |
4.2.5 DES分离效果评价 |
4.3 本章小结 |
第5章 分离机理探索 |
5.2 |
5.2.3 DES与溶质分子间结合能分析 |
5.3 DES与溶质分子弱相互作用分析 |
5.3.1 弱相互作用概述 |
5.3.2 Chcl:Ur(1:2)-苯分子体系弱相互作用分析 |
5.3.3 Chcl:LA(1:2)-苯分子体系弱相互作用分析 |
5.3.4 Chcl:MA(1:2)-苯分子体系弱相互作用分析 |
5.3.5 Chcl:TUr(1:2)-苯分子体系弱相互作用分析 |
5.3.6 Chcl:EG(1:2)-苯分子体系弱相互作用分析 |
5.3.7 弱相互作用分析汇总 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(4)反应—精馏—循环复杂耦合系统综合方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 过程系统综合 |
1.1.2 反应-分离系统综合 |
1.1.3 反应-分离系统综合新挑战 |
1.2 反应器网络综合研究方法 |
1.2.1 反应器网络综合问题定义 |
1.2.2 可得区法 |
1.2.3 超结构法 |
1.2.4 目标法 |
1.3 精馏系统综合研究进展 |
1.3.1 精馏过程节能与强化技术 |
1.3.2 精馏系统综合研究方法 |
1.3.3 常规精馏序列综合 |
1.3.4 侧线精馏序列综合 |
1.3.5 热耦合精馏序列综合 |
1.3.6 精馏基混合分离系统综合 |
1.4 反应-分离系统综合研究进展 |
1.4.1 反应-分离过程强化 |
1.4.2 反应-分离系统综合研究方法 |
1.4.3 不带循环的反应-分离系统 |
1.4.4 反应-分离-循环耦合系统 |
1.5 论文研究内容与组织框架 |
2 多路线复杂反应器网络综合 |
2.1 单一路线反应器网络综合的不足 |
2.2 多路线反应器网络超结构 |
2.2.1 反应器形式与基本单元 |
2.2.2 多路线反应器网络超结构 |
2.3 多路线反应器网络综合方法 |
2.3.1 问题定义 |
2.3.2 数学模型 |
2.4 案例分析 |
2.4.1 案例1:定转化率多反应路线反应器网络综合 |
2.4.2 案例2:简单动力学多反应路线反应器网络综合 |
2.4.3 案例3:复杂动力学多反应路线反应器网络综合 |
2.5 本章小结 |
3 Petlyuk塔热耦合精馏序列综合 |
3.1 热耦合结构耦合度分析 |
3.2 热耦合结构形成方式及节能原理分析 |
3.2.1 冷/热负荷传递 |
3.2.2 直接能量集成 |
3.3 Petlyuk塔配置与热耦合结构约束 |
3.3.1 塔段数目约束 |
3.3.2 换热器数目约束 |
3.3.3 Petlyuk塔配置约束 |
3.4 Petlyuk塔热耦合精馏序列综合矩阵表达法 |
3.5 Petlyuk塔热耦合精馏序列综合STN表达法 |
3.5.1 问题定义 |
3.5.2 数学模型 |
3.6 案例分析 |
3.6.1 案例1:Petlyuk塔配置方案对比 |
3.6.2 案例2:大规模案例优化方案对比 |
3.6.3 案例3:结构约束松弛 |
3.7 本章小结 |
4 反应-模糊精馏-循环耦合系统综合 |
4.1 模糊精馏在反应-分离-循环系统中的作用 |
4.2 反应-模糊精馏-循环系统超结构 |
4.2.1 反应器网络子系统 |
4.2.2 模糊精馏序列子系统 |
4.3 反应-模糊精馏-循环系统综合方法 |
4.3.1 问题定义 |
4.3.2 数学模型 |
4.3.3 求解策略 |
4.4 案例分析 |
4.4.1 案例1:不可逆连串反应体系 |
4.4.2 案例2:可逆连串反应体系 |
4.4.3 案例3:大规模复杂反应体系 |
4.5 本章小结 |
5 反应-侧线精馏-循环耦合系统综合 |
5.1 侧线塔配置在反应-分离-循环系统中的价值 |
5.2 侧线塔反应-分离-循环系统超结构 |
5.2.1 侧线塔精馏序列状态-任务网络 |
5.2.2 侧线塔反应-分离-循环系统超结构 |
5.3 侧线精馏塔简捷设计法 |
5.4 侧线精馏反应-分离-循环系统综合方法 |
5.4.1 问题定义 |
5.4.2 数学模型 |
5.4.3 建模与求解策略 |
5.5 案例分析 |
5.5.1 案例1:不可逆连串反应体系 |
5.5.2 案例2:大规模复杂反应体系 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录A 案例参数与结果验证 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(5)胺基两相吸收剂捕集二氧化碳机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.1.1 全球变暖与二氧化碳减排 |
1.1.2 二氧化碳捕集技术 |
1.2 化学吸收法捕集CO_2工艺 |
1.2.1 化学吸收工艺 |
1.2.2 系统投资与能耗分析 |
1.3 化学吸收剂研究进展 |
1.3.1 传统吸收剂 |
1.3.2 混合胺吸收剂 |
1.3.3 两相吸收剂 |
1.3.4 其他新型吸收剂 |
1.4 两相吸收剂 |
1.4.1 两相吸收剂研发现状 |
1.4.2 两相吸收剂的分相机理 |
1.4.3 两相吸收剂的吸收速率 |
1.4.4 两相吸收剂反应机理 |
1.4.5 两相吸收剂的物性 |
1.5 论文选题依据与研究内容 |
1.5.1 论文选题依据与思路 |
1.5.2 论文研究内容 |
第2章 烷醇胺混合两相吸收剂研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 化学试剂 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 酸碱中和测负荷方法 |
2.2.4 再生能耗计算方法 |
2.2.5 反应热 |
2.2.6 比热容 |
2.2.7 密度和粘度 |
2.2.8 核磁共振(NMR)光谱分析 |
2.3 两相吸收剂的分相特性 |
2.3.1 预筛选结果 |
2.3.2 分相比例 |
2.3.3 液相CO_2负荷分布 |
2.3.4 有机胺及CO_2产物分布 |
2.3.5 密度和粘度 |
2.4 两相吸收剂的吸收和再生性能 |
2.4.1 吸收性能 |
2.4.2 再生性能 |
2.4.3 再生能耗评估 |
2.4.4 循环吸收-解吸实验 |
2.5 本章小结 |
第3章 分相过程动力学、热力学及分相机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 分相动力学 |
3.2.1 实验方法 |
3.2.2 分相时间测量结果 |
3.3 混合过程量热 |
3.3.1 实验方法 |
3.3.2 量热实验结果 |
3.4 胺浓度对分相特性的影响 |
3.4.1 胺浓度与分相的关系 |
3.4.2 胺浓度对分相特性的影响 |
3.4.3 分相机理 |
3.4.4 胺浓度对粘度的影响 |
3.5 胺浓度对吸收和解吸性能的影响 |
3.5.1 吸收速率和吸收负荷 |
3.5.2 解吸速率和再生能耗 |
3.5.3 分相特性对再生能耗的修正(χ修正) |
3.5.4 其他少水吸收剂再生能耗的χ修正 |
3.6 本章小结 |
第4章 物理溶剂型两相吸收剂研究 |
4.1 引言 |
4.2 物理溶剂预筛选 |
4.2.1 物理溶剂 |
4.2.2 预筛选结果 |
4.3 分相特性 |
4.3.1 分相比例 |
4.3.2 液相CO_2负荷分布 |
4.3.3 胺浓度分布 |
4.3.4 反应机理与分相机理 |
4.4 吸收和解吸特性 |
4.4.1 吸收和解吸速率 |
4.4.2 吸收负荷与循环容量 |
4.4.3 再生能耗评估及χ修正 |
4.4.4 两相吸收剂的性能对比 |
4.5 本章小结 |
第5章 两相吸收剂的传质动力学研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验与方法 |
5.2.1 化学试剂 |
5.2.2 湿壁塔反应装置 |
5.2.3 吸收CO_2传质模型 |
5.2.4 气液平衡实验装置 |
5.2.5 物理传递特性参数 |
5.3 测量结果 |
5.4 吸收剂的CO_2平衡分压 |
5.4.1 单一胺吸收剂 |
5.4.2 混合胺AEEA/DEEA |
5.4.3 贫富液负荷差 |
5.5 液相传质系数 |
5.5.1 单一胺吸收剂 |
5.5.2 混合胺AEEA/DEEA |
5.5.3 分相区间内吸收速率 |
5.6 传质模型 |
5.6.1 拟一阶速率模型 |
5.6.2 瞬时反应模型 |
5.7 本章小结 |
第6章 两相吸收剂的挥发性研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验与方法 |
6.2.1 化学试剂 |
6.2.2 胺挥发测量装置 |
6.2.3 亨利定律 |
6.2.4 实验方法验证 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 DEEA-H_2O与 AEEA-H_2O二元体系 |
6.3.2 DEEA-H_2O体系的热力学模型拟合 |
6.3.3 AEEA-H_2O-CO_2 三元体系 |
6.3.4 DEEA-H_2O-CO_2 三元体系 |
6.3.5 DEEA-H_2O-无机盐三元体系 |
6.3.6 DEEA-H_2O-AEEA三元体系 |
6.4 本章小结 |
第7章 基于两相吸收剂工艺的水平衡研究 |
7.1 引言 |
7.2 化学吸收工艺系统的水平衡分析 |
7.2.1 基准MEA工艺 |
7.2.2 吸收塔水平衡计算方法 |
7.2.3 水洗塔工艺 |
7.2.4 再生塔水平衡计算方法 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 吸收塔内水平衡与胺排放 |
7.3.2 水洗塔内水平衡与胺排放 |
7.3.3 再生塔内水平衡与胺排放 |
7.4 本章小结 |
第8章 全文总结和展望 |
8.1 研究结论 |
8.2 创新点 |
8.3 工作展望 |
附录 |
参考文献 |
作者简介 |
(6)基于拓扑分解的复杂结构化工过程模拟方法的研究及应用(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 化工系统工程和化工流程模拟 |
1.1.1 化工系统工程 |
1.1.2 化工流程模拟技术的历史与现状 |
1.2 系统分解方法的研究进展 |
1.2.1 系统分块 |
1.2.2 流程切割 |
1.3 管道网络系统模拟方法的研究进展 |
1.3.1 非线性代数方程组直接求解方法 |
1.3.2 图论方法 |
1.3.3 人工智能方法 |
1.3.4 三种求解方法的对比 |
1.3.5 管道网络系统模拟方法的实际应用 |
1.4 间壁式精馏塔的研究进展 |
1.4.1 间壁式精馏塔的发展历史 |
1.4.2 间壁式精馏塔的研究现状 |
1.5 生物丁醇精馏分离工艺的研究进展 |
1.5.1 发酵分离耦合的研究进展 |
1.5.2 精馏工艺的研究进展 |
1.6 选题背景和研究内容 |
第二章 基于有向图的通用流程模拟系统组态工具的开发及应用 |
2.1 引言 |
2.2 组态工具的开发 |
2.2.1 功能分析 |
2.2.2 系统设计 |
2.2.3 功能实现 |
2.2.4 运行效果 |
2.3 基于组态工具的有向图类模拟系统开发方法 |
2.4 化工稳态流程模拟系统的开发 |
2.4.1 单元和物流的参数配置 |
2.4.2 结构模型的建立 |
2.4.3 基于邻接矩阵的循环结构识别与排序 |
2.4.4 切断物流的迭代格式 |
2.4.5 化工稳态流程模拟系统的集成 |
2.4.6 应用实例 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于拓扑分解的管网系统模拟方法的研究 |
3.1 引言 |
3.2 管网系统数学模型 |
3.3 管网系统的图形化建模 |
3.4 管网系统数学模型的求解 |
3.4.1 基于双层法的求解算法框架 |
3.4.2 管网系统简化模型的求解 |
3.4.3 管网系统严格模型的求解 |
3.5 应用实例 |
3.5.1 实例一 |
3.5.2 实例二 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于拓扑分解的通用精馏过程动态模拟方法的研究 |
4.1 引言 |
4.2 通用精馏过程动态模型的建立 |
4.2.1 单元模型的建立 |
4.2.2 结构模型的建立 |
4.3 通用精馏过程动态模型的求解 |
4.3.1 单元过程求解 |
4.3.2 基于序贯模块法的全局求解策略 |
4.4 通用精馏过程动态模拟系统的开发 |
4.4.1 架构设计 |
4.4.2 全局变量设计 |
4.4.3 函数设计与实现 |
4.4.4 控制功能的实现 |
4.5 应用实例 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于流程模拟的生物丁醇精馏工艺的研究 |
5.1 引言 |
5.2 研究内容与方法 |
5.2.1 原料组成与产品要求 |
5.2.2 初始分离序列及工艺参数 |
5.2.3 热力学方法 |
5.2.4 技术经济评价 |
5.3 基于稳态流程模拟的工艺设计与优化 |
5.3.1 初始工艺分析 |
5.3.2 设计与优化方法 |
5.3.3 设计与优化结果 |
5.4 基于动态流程模拟的多间壁间壁塔开车过程研究 |
5.4.1 动态模型的建立 |
5.4.2 模拟开车过程结果与讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 本课题的创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者及导师简介 |
北京化工大学博士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
(7)环己酮生产装置节能改造技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 环己酮国内生产及消费 |
1.2 环己酮工艺技术现状 |
1.2.1 苯酚法制环己酮工艺 |
1.2.2 环己烷氧化法工艺 |
1.2.3 环己烯法工艺 |
1.3 精馏节能技术研究 |
1.3.1 精馏过程热能的优化利用 |
1.3.2 优化精馏分离排列顺序和改变操作条件,降低精馏能量消耗 |
1.3.3 提高精馏系统产品回收率和分离效率 |
1.3.4 采用新型塔板降低系统压力和提高系统运行稳定性 |
1.4 化工过程模拟与优化 |
1.4.1 稳态模拟技术 |
1.4.2 动态模拟技术 |
1.5 本文研究的内容和意义 |
2 夹点技术在醇酮装置能量回收中的应用 |
2.1 余热回收网络的建立 |
2.1.1 余热管网调查步骤 |
2.1.2 现有装置蒸汽冷凝液资源分析 |
2.1.3 现有装置蒸汽消耗情况分析 |
2.1.4 现有装置高温介质热量分析 |
2.2 夹点技术在换热网络优化中的应用研究 |
2.2.1 醇酮装置物流数据 |
2.2.2 换热网络的夹点分析 |
2.2.3 装置换热网络优化方案 |
2.3 余热回收改造实施方案 |
2.3.1 原料苯脱硫和回收苯脱氮热量利用方案 |
2.3.2 系统蒸汽冷凝液利用方案 |
2.3.3 系统高温蒸汽冷凝液热量利用方案 |
2.4 小结 |
3 苯分离及回收系统节能改造 |
3.1 苯分离及回收系统设备改造分析 |
3.1.1 改造前苯分离及回收系统精馏设备 |
3.1.2 苯分离及回收装置精馏改造技术研究 |
3.2 苯分离及回收系统设备改造方案及改造效果模拟分析 |
3.2.1 苯分离及回收装置精馏改造方案 |
3.2.2 改造效果模拟分析 |
3.3 小结 |
4 醇酮装置节能改造效果分析 |
4.1 醇酮装置能量系统改造效果分析 |
4.1.1 系统物料余热回收利用效果分析 |
4.1.2 系统冷凝液余热直接利用效果分析 |
4.1.3 系统蒸汽冷凝液闪蒸热量回收效果分析 |
4.2 苯分离及回收系统改造效果分析 |
4.2.1 精馏塔改造后处理能力提高 |
4.2.2 改造后精馏塔分离效率提高 |
4.2.3 精馏塔改造后操作参数及节能效果分析 |
4.3 小结 |
5 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者和导师简介 |
附件 |
(8)用于分离共/近沸点混合物的复杂隔离壁蒸馏塔的综合与设计(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.3 论文结构 |
第二章 复杂隔离壁蒸馏塔相关技术研究综述 |
2.1 复杂隔离壁蒸馏塔研究现状 |
2.2 复杂隔离壁蒸馏塔相关技术 |
2.2.1 常规隔离壁蒸馏塔 |
2.2.2 萃取隔离壁蒸馏塔 |
2.2.3 共沸隔离壁蒸馏塔 |
2.2.4 反应隔离壁蒸馏塔 |
2.2.5 热泵-中间换热器辅助的隔离壁蒸馏塔 |
2.3 本章小结 |
第三章 通过中间换热提高萃取隔离壁蒸馏塔稳态性能策略的提出 |
3.1 萃取隔离壁蒸馏塔操作特性分析 |
3.2 中间换热提高萃取隔离壁蒸馏塔稳态性能策略 |
3.3 策略评价的系统方法 |
3.3.1 性能评价指标 |
3.3.2 综合与设计程序 |
3.4 本章小结 |
第四章 实例Ⅰ:以苯胺为萃取剂分离二元共沸物碳酸二甲酯和甲醇 |
4.1 问题描述 |
4.2 传统萃取蒸馏系统 |
4.3 萃取隔离壁蒸馏系统和进料预热器萃取隔离壁蒸馏系统 |
4.3.1 萃取隔离壁蒸馏系统 |
4.3.2 进料预热器萃取隔离壁蒸馏系统 |
4.4 萃取隔离壁蒸馏塔及进料预热器萃取隔离壁蒸馏塔与传统萃取蒸馏塔的比较 |
4.5 本章小结 |
第五章 实例Ⅱ:以二甲基亚砜为萃取剂分离二元共沸物丙酮和甲醇 |
5.1 问题描述 |
5.2 传统萃取蒸馏系统 |
5.3 萃取隔离壁蒸馏系统和中间再沸器萃取隔离壁蒸馏系统 |
5.3.1 萃取隔离壁蒸馏系统 |
5.3.2 中间再沸器萃取隔离壁蒸馏系统 |
5.4 萃取隔离壁蒸馏塔及中间再沸器萃取隔离壁蒸馏塔与传统萃取蒸馏塔的比较 |
5.5 本章小结 |
第六章 实例Ⅰ和实例Ⅱ 的结果分析与讨论 |
6.1 中间换热萃取隔离壁蒸馏系统与中间换热传统萃取蒸馏系统的比较 |
6.2 蒸汽价格不同对中间换热策略有效性的影响 |
6.3 中间换热策略的适用范围 |
6.4 本章小结 |
第七章 一种用于分离近沸点混合物的新型反应隔离壁蒸馏塔一以分离环己烯/环己烷为例 |
7.1 综合与设计方法 |
7.1.1 问题描述 |
7.1.2 经济性能指标 |
7.1.3 综合与设计程序 |
7.2 传统反应蒸馏系统 |
7.2.1 传统反应蒸馏塔的综合与设计 |
7.2.2 传统反应蒸馏塔的稳态分析 |
7.3 热耦合反应蒸馏系统 |
7.3.1 热耦合反应蒸馏系统的提出 |
7.3.2 热耦合反应蒸馏系统的综合与设计 |
7.3.3 热耦合反应蒸馏系统的稳态分析 |
7.3.4 热耦合反应蒸馏系统与传统反应蒸馏系统的比较 |
7.4 新型反应隔离壁蒸馏塔 |
7.5 结果分析与讨论 |
7.6 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者与导师简介 |
附件 |
(9)邻甲氧基环己醇脱氢制愈创木酚的反应工艺开发和搅拌釜流场模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
前言 |
第1章 文献综述 |
1.1 愈创木酚简介及制备方法 |
1.1.1 邻氨基苯甲醚法 |
1.1.2 邻苯二酚法 |
1.1.3 邻甲氧基环己醇法 |
1.2 热力学分析 |
1.3 搅拌反应釜研究 |
1.3.1 搅拌装置结构 |
1.3.2 搅拌釜内流型 |
1.4 CFD简介 |
1.5 CFD中的搅拌模拟方法 |
1.5.1 "黑箱"模型法 |
1.5.2 内外迭代法 |
1.5.3 多重参照系法(MRF) |
1.5.4 滑动网格法(SG) |
1.5.5 "快速照相"法 |
1.6 CFD在搅拌釜中应用的进展 |
1.7 小结 |
第2章 热力学分析 |
2.1 研究目的 |
2.2 热力学计算 |
2.2.1 气态热力学计算 |
2.2.2 液态热力学计算 |
2.3 反应吉布斯函数和平衡常数 |
2.4 体系的气液平衡和反应平衡分析 |
2.4.1 邻甲氧基环己醇-愈创木酚-水三元体系液相活度系数的关联 |
2.4.2 温度和氢分压、水醇比对反应平衡转化率的影响 |
2.5 小结 |
第3章 反应工艺流程模拟 |
3.1 反应工艺剖析 |
3.2 反应工艺流程设计 |
3.3 反应工艺流程模拟 |
3.4 小结 |
第4章 单层桨搅拌模拟 |
4.1 单层桨搅拌釜内三维流场数值模拟 |
4.1.1 搅拌釜结构 |
4.1.2 单层桨搅拌模拟 |
4.1.3 结果与讨论 |
4.2 有导流筒的单层桨搅拌釜内三维流场数值模拟 |
4.2.1 搅拌釜结构 |
4.2.2 有导流筒的单层桨搅拌模拟 |
4.2.3 结果及讨论 |
4.3 有挡板的单层搅拌釜内的三维流场数值模拟 |
4.3.1 搅拌釜结构 |
4.3.2 有挡板的单层桨搅拌模拟 |
4.3.3 结果及讨论 |
4.4 小结 |
第5章 双层桨搅拌模拟 |
5.1 双层桨搅拌釜内单相流数值模拟 |
5.1.1 搅拌釜结构 |
5.1.2 前处理过程及求解 |
5.1.3 结果与讨论 |
5.2 双层桨搅拌釜内气液两相流数值模拟 |
5.2.1 欧拉模型控制方程 |
5.2.2 参数设置及模拟方法 |
5.2.3 结果分析 |
5.3 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的学术成果 |
致谢 |
(10)溶剂吸收法回收环己烷氧化尾气中环己烷的工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 环己酮的理化性质 |
1.3 环己烷的理化性质 |
1.4 环己酮的生产方法 |
1.4.1 苯酚法 |
1.4.2 环己烷氧化法 |
1.4.3 环己烯水合法 |
1.5 环己烷氧化尾气中环己烷回收研究进展 |
1.5.1 醇酮混合液回收己烷氧化尾气中环己烷 |
1.5.2 膨胀机法回收环己烷氧化尾气中环己烷 |
1.5.3 溶剂吸收法回收环己烷氧化尾气中环己烷 |
1.6 本工作的意义和主要研究内容 |
第2章 环己烷氧化制环己酮工艺及尾气分析 |
2.1 工艺流程及主要设备 |
2.1.1 工艺流程 |
2.1.2 主要设备 |
2.2 主要工艺控制指标 |
2.3 异常工况及处置办法 |
2.4 尾气回收试验方法 |
2.4.1 试验装置 |
2.4.2 分析方法 |
2.5 本章小结 |
第3章 溶剂吸收法回收环己烷氧化尾气中环己烷的工艺研究 |
3.1 工艺流程及主要设备 |
3.1.1 工艺流程 |
3.1.2 主要设备 |
3.2 工艺条件研究 |
3.2.1 吸收剂优化选择 |
3.2.2 温度控制研究 |
3.2.3 热量利用研究 |
3.3 主要工艺控制指标及操作要点 |
3.3.1 主要工艺控制指标 |
3.3.2 原料及公用工程消耗 |
3.3.3 操作要点 |
3.4 工艺控制影响因素 |
3.4.1 温度对吸收和解吸效果的影响 |
3.4.2 压力对吸收和解吸效果的影响 |
3.4.3 气速对吸收塔和解吸塔效果的影响 |
3.4.4 吸收剂对吸收效果的影响 |
3.5 异常工况及处理办法 |
3.5.1 尾气环己烷含量升高 |
3.5.2 吸收剂温度过低 |
3.5.3 吸收剂温度过高 |
3.6 安全环保及节能节水 |
3.6.1 安全 |
3.6.2 环保 |
3.6.3 工艺节能及节水 |
3.7 本章小结 |
第4章 结论与建议 |
4.1 结论 |
4.2 对后续工作的建议 |
参考文献 |
攻读硕士期间已发表的论文 |
致谢 |
四、环己醇装置换热器A-E354-2/3的改造(论文参考文献)
- [1]环己酮装置蒸汽消耗技术分析及优化[J]. 鲁华,杜建文. 石油石化绿色低碳, 2021(05)
- [2]豌豆源挥发性异味成分的生成机理与低异味豌豆分离蛋白加工工艺研究[D]. 张彩猛. 江南大学, 2021(01)
- [3]苯-环己烯体系低共熔溶剂筛选及在萃取精馏中的应用[D]. 王艳虹. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2021(01)
- [4]反应—精馏—循环复杂耦合系统综合方法研究[D]. 叶昊天. 大连理工大学, 2021
- [5]胺基两相吸收剂捕集二氧化碳机理研究[D]. 刘飞. 浙江大学, 2020(03)
- [6]基于拓扑分解的复杂结构化工过程模拟方法的研究及应用[D]. 陈徽东. 北京化工大学, 2020(01)
- [7]环己酮生产装置节能改造技术研究[D]. 田文平. 北京化工大学, 2017(02)
- [8]用于分离共/近沸点混合物的复杂隔离壁蒸馏塔的综合与设计[D]. 于杰平. 北京化工大学, 2017(04)
- [9]邻甲氧基环己醇脱氢制愈创木酚的反应工艺开发和搅拌釜流场模拟[D]. 鲁航. 华东理工大学, 2017(07)
- [10]溶剂吸收法回收环己烷氧化尾气中环己烷的工艺研究[D]. 李建新. 武汉工程大学, 2016(06)