摘要：提出了一种基于反应精馏技术制备乳酸乙酯的工艺流程.通过原料乙醇过量进料及乙醇脱水预处理的方法促进反应向右进行,提高乳酸乙酯产品的纯度;根据不同的乙醇-水共沸体系分离方法,建立了3种不同的乳酸乙酯工艺流程,即反应精馏-变压精馏(RD-PSD)流程、反应精馏-萃取精馏(RD-EX)流程和反应精馏-渗透汽化(RD-PV)流程;随后采用粒子群优化算法对各工艺流程进行多参数优化,以最小年总成本(TACmin)为优化目标,优化工艺流程参数,并对各流程进行经济和环境评价.结果表明:相较于RD-PSD流程和RD-EX流程,RD-PV流程有效降低了工艺投资,是一种极具潜力的节能低碳的乳酸乙酯工艺流程,较前两者其TAC分别降低了67.89%和29.33%,全局能量消耗(GEC)分别降低了70.17%和27.85%,CO_(2)排放量(ECO_(2))分别降低了68.36%和25.00%.

摘要：Winpak是一种新型的规整填料.为了探讨其在液液单相混合过程中的应用前景,采用实验与计算流体力学(CFD)方法,对Winpak填料混合性能及其混合强化机制进行了研究.本文设计了包含压降测量以及取样分析的液液单相混合实验装置对Winpak填料混合性能进行测试.通过Standardk-ω湍流模型,建立了液液单相混合过程的CFD模型,并与实验测量结果进行对比,模拟值与实验值达到较好的吻合效果,证明了CFD模型的准确性.随后,通过CFD方法考察了压降以及变异系数(coefficientofvariation,CoV)随流量变化的情况.当液体总流量由1.35 m~3/h提高到3.02 m~3/h时,Winpak填料的压降提高了227.1%,同时CoV值下降了2.8%.CFD计算结果表明随着混合过程压降的提高,混合性能也有相应的提高.Winpak填料内部速度场与浓度场的模拟结果表明,Co V值沿流动方向逐渐下降,而CoV值急剧下降的位置均处于Winpak填料的开窗结构处.对比Winpak填料与板波纹填料的模拟结果,Winpak填料压降平均提高了15.0%,但同时CoV值平均降低了24.1%.对比两种填料同一截面处的径向速度分布模拟结果可以看出,Winpak填料的开窗结构可以在更大的流动区域内产生有利于混合的径向速度,达到强化混合的效果.从而证明了Winpak填料对液液单相混合过程具有促进作用,而Winpak填料的开窗结构是其具有较高混合性能的主要原因.

摘要：针对非中心入射流旋转圆盘,设计了利用高速摄像系统记录液膜流动的旋转圆盘装置,对圆盘表面的流体流动现象进行了研究。利用VOF(Volume ofFluid)多相流模型,建立了非中心入射流旋转圆盘进口区域气液两相流模型,并与实验测量结果进行对比,模拟值与实验值的平均相对误差为9%,证明了CFD模型的准确性。随后通过CFD方法分别研究了进口流量和圆盘旋转速度对非中心入射流旋转圆盘进口区域水跃现象的影响,结果表明在进口旋转方向前方,进口流量越大,圆盘旋转速度越小,水跃半径越大,水跃现象越明显;在进口旋转方向后方,进口流量越大,水跃半径越大,而随着圆盘旋转速度的增加,水跃半径先增大后减小。对进口旋转方向后方的水跃半径与进口流量和旋转速度的关系进行拟合,得到相关经验关联式,拟合值与模拟值的误差范围在15%以内。

摘要：介绍了高通量催化精馏规整填料(HCCP),是一种模块化催化精馏规整填料。停留时间分布(RTD)是催化精馏填料的重要性能参数,同时影响着填料的分离效果和塔内化学反应的进行,着重研究了高通量催化精馏填料的RTD问题。实验在内径为400 mm的冷模塔内进行,常温常压下以空气-水为介质,氯化钠水溶液作为示踪剂,通过脉冲注入的扰动-响应技术获得RTD曲线。采用轴向扩散模型分析RTD曲线,可得出模型参数彼克列数PeL及填料的持液量、轴向扩散因子Dax。结果表明,该填料内的返混现象较轻微。分析计算的结果即可用于填料性能的评价,为填料的进一步改进提供理论基础;也可用于催化精馏塔的设计和优化。