摘要：微化工过程具有高效、安全、节能、体积小和高传热传质率等方面的固有优势,其在气液非均相传质与反应强化领域表现出巨大的发展潜力。本文系统论述了微通道内气液两相流动与传质特性的研究现状,总结了微通道内气液两相流型及分布情况,从操作条件和微通道设计等方面分析了影响两相流型的关键因素,并讨论了多种因素对传质与过程强化的影响方式,对目前研究的微通道内气液两相的传质模型进行了总结分类。以气液两相在主要流动通道的流动形态为基准,分类介绍了多种气液两相微反应器的最新研究进展。文中指出进一步探究微化工过程强化方式以及开发新型气液微通道反应器仍是未来微化工研究的重点发展方向。

摘要：多孔泡沫材料作为新型气液传质元件已被证明对精馏过程具有强化作用,但其强化作用的关键机制尚不清晰而亟待研究。已有研究从流体力学方面阐述多孔泡沫材料对气液传质的强化机理,多孔泡沫材料对热力学性能方面是否存在影响仍缺乏定论。本文设计了泡沫碳化硅对二元体系气液相平衡影响的实验,通过动态法的气液双循环相平衡釜装置测定了泡沫碳化硅以及刻蚀形成表面微孔的泡沫碳化硅存在时乙醇/乙酸乙酯、乙醇/环己烷二元体系的气液相平衡数据,旨在基于不同孔径的泡沫碳化硅构造曲率气液界面的理论探究多孔泡沫材料孔径大小对气液相平衡的影响。本文实验中多孔泡沫碳化硅材料对乙醇/乙酸乙酯、乙醇/环己烷体系的气液相平衡的影响在气液相图上的体现不明显,通过对实验过程与结果进行分析,反思了多孔材料下的气液相平衡实验存在的问题,并在现有实验技术条件下探究了泡沫碳化硅对气液组成的影响,进而对未来在多孔泡沫材料对二元体系气液相平衡影响的深入研究提出了建议与方向。

摘要：乙酰丙酸乙酯是一种潜在的生物质基平台化合物,在工业上具有很高的应用价值。乙酰丙酸乙酯传统的生产方法主要为间歇反应法,效率较低,产物分离困难且工艺流程较长。因此,本文提出了反应精馏工艺生产乙酰丙酸乙酯,在以中试实验结果为依据的基础上,使用Aspen Plus模拟软件建立了工艺流程,并考察了回流比、进料位置、进料摩尔比以及理论塔板数等关键参数,得到了常规单塔反应精馏工艺生产乙酰丙酸乙酯的最优配置。而后,为了得到纯度大于99.9%的乙酰丙酸乙酯,本文进一步提出了反应精馏双塔精制流程以及反应精馏隔壁塔流程,并通过对两种流程所得到的产品纯度以及能耗的对比,验证了反应精馏隔壁塔工艺生产乙酰丙酸乙酯的有效性以及在节能方面较大的优势。

摘要：利用统计学方法对光助Fenton氧化垃圾渗滤液中高浓度腐殖质的影响因素进行探讨和分析。通过Plack- ett-Burman实验设计筛选出FeSO_4·7H_2O的投加量、H_2O_2/FeSO_4·7H_2O比值和初始pH值为主要影响因素,并经过响应面分析优化了这3个因素。通过Design-Expert软件得到1个2次响应曲面模型,并找到了最佳的FeSO_4·7H_2O、H_2O_2/FeSO_4·7H_2O比值和pH值分别为0.013mol/L、4.60、4.45,从而TOC的去除率也达到最大(89.85%)。

摘要：反应精馏技术是过程强化概念在化学工业成功应用的典范。由于反应与精馏耦合的高度复杂性和非线性,反应-精馏相互影响机制、耦合方式及其过程能效调控与优化成为制约该技术广泛应用的关键科学问题。综述了近二十年来国内外反应精馏技术从基础研究到工业应用的概况,包括反应精馏过程的可行性分析与概念设计方法、稳态模拟过程优化与动态模拟控制策略设计、兼具催化反应与气液传质的高效内构件开发以及反应精馏在各领域的应用。探讨了目前制约反应精馏广泛应用关键问题的解决方法与途径,阐明了普适性的反应精馏过程开发方法,总结了基于反应精馏过程耦合的新型过程强化技术,指出了反应精馏技术的发展趋势。

摘要：二异丁烯是一种重要的化工中间体,近年来研究者提出了以催化裂化C;为原料、采用反应精馏技术同时生产高纯二异丁烯和汽油添加剂的新工艺。由于反应精馏过程中非线性程度高,稳定控制困难,使得采用反应精馏技术生产二异丁烯过程的控制策略研究较少。采用Aspen dynamic软件进行动态模拟,针对反应精馏生产二异丁烯过程开发了温度控制方案、组分温度联合控制方案和组分温度串级控制方案。对3个控制系统进行(±10)%的进料流量扰动和(±5)%组成扰动测试并进行对比。结果表明:组分温度串级控制方案在添加扰动的情况下依然保证了二异丁烯质量分数99%,三异丁烯质量分数小于10%以及异丁烯转化率大于99%的要求,并且最终稳定时间约5 h,具有更好的抗干扰性能。研究结果能够为二异丁烯产品的生产工艺工业化应用提供设计依据。

摘要：乙烯是一种重要的化工原料,从催化干气中回收乙烯,能有效地降低我国炼油厂的生成成本,提高其经济效益。采用水合物-吸收耦合新工艺,对催化干气中C2组分进行回收。应用Aspen Custom Modeler模拟软件,对该工艺流程进行了设计和模拟优化。通过对乳液用量、理论板数、水含量、操作温度等参数进行优化,得到了不同乙烯回收率下的最优操作条件。

摘要：渗透反应格栅技术(PRB)修复污染地下水的现场模拟是实际工程设计、过程预测及修复效果评价的有效手段。以甲基叔丁基醚(MTBE)为研究对象,在多孔介质流体动力学、传质学、生物降解动力学等基础上,建立了生物渗透反应格栅修复MTBE污染地下水的数学模型。由双柱法的实验结果可知,模型模拟结果与实验数据的平均相对误差为5.74%,说明文中所建模型能够很好地描述MTBE在反应格栅内的降解去除过程;由污染物在格栅及其附近区域的浓度分布可知,由于部分流体从格栅侧面进入,污染物在此流径上得不到充分降解,表现为生物渗透反应格栅系统处理后的地下水区域边缘处的MTBE浓度高于其中心区域浓度,该结果可用于指导现场PRB系统及其附属设施的设计和安装。

摘要：介绍了乙烯装置急冷系统的工艺流程,运用PRO／Ⅱ软件对乙烯装置初分馏系统进行了模拟,其裂解气成分采用反推法获取。将模拟计算结果与汽油分馏塔实测值进行了比较,并对汽油分馏塔不同工艺下模拟计算值之间进行比较,提出了汽油分馏塔优化设计方案:将汽油分馏塔从下至上分为急冷油循环段、中质油循环段、轻柴油分离段和汽油分离段四段式结构。

摘要：发展干法铀纯化工艺对我国核能产业发展至关重要,但一直受基础热力学数据缺失的限制。因分子模拟方法具有高效、环保、经济的预测特性,为解决以上挑战提供了机遇。本文归纳总结了分子模拟计算物质热力学性质的多种方法,系统地介绍了模拟计算中不同力场和势能函数的发展情况和优势/缺陷,指明了对氟化物体系的适用性。随后,综述了氟化物热力学性质的分子模拟进展,分析并评价了力场与势能函数选择对计算结果的影响,表明与温度相关的分子间势能函数(TDIP)在第二维里系数、黏度和气液共存性质等的模拟中展现的较高模拟效率和准确性。为进一步提升计算数据的准确性,尚有很多基础科学问题需要解决。因此,本文最后对分子模拟方法在氟化物热力学领域的发展进行了展望,以期为工艺设计提供实践基础。