摘要：目前国际上主要采用甲醇和空气为原料生产甲醛,分为银法催化和铁钼法催化。银法催化产品浓度不高,而铁钼法兼具生产能力高和可生产高浓度甲醛的优点,但在国内使用率不高,有很大优化提升的空间。文章通过aspen plus软件模拟铁钼法甲醇氧化制甲醛精制工段,对流程进行优化搭建,提高产品采出和浓度。通过循环工艺高效利用系统中的水,并得到两股浓度分别为41%和72%的甲醛产品出料。运用aspen plus软件中的灵敏度分析工具对甲醛精馏塔理论板数、进料板位置和回流比进行了分析和参数优化,为甲醛的高效清洁生产提供理论依据。

摘要：为实现高丰度^(11)BF_(3)同位素分离工艺的优化设计,本文通过自定义组分,补充商用化工流程模拟软件aspen plus数据库中同位素分子的相对分子质量和饱和蒸气压数据,回归扩展安托因方程参数,建立了基于aspen plus的^(11)BF_(3)同位素分离工艺模型。以两组实验数据为依据,采用默弗里板效率修正aspen plus中的模型,获得两组模拟值与实验值间的相对误差分别为-2.69%和0.91%,表明修正后的模型可较好地描述11BF3同位素分离过程。最后根据建立的数学模型分析了理论塔板数、回流比和塔顶压力对交换塔塔顶^(11)BF_(3)同位素丰度的影响。结果表明,塔顶压力降低、回流比增加和理论塔板数增加均有利于^(11)BF_(3)同位素的富集。通过计算得到当塔顶压力为常压、理论塔板数为720、回流比为300时,交换塔塔顶丰度达到最大值99.95%。本文结果可为后续的优化设计提供理论依据。

摘要：甲烷联合重整产物合成气的组成受热力学平衡控制,反应中积炭反应也受操作条件的影响,因此,计算反应条件(原料组成、温度、压力)对产物组成和积炭形成的影响,进行定量热力学分析是工艺设计所需要的。本文使用aspen plus软件中的RGibbs模块,建立甲烷联合重整热力学反应模型,采用吉布斯自由能最小化法,考虑所有相关反应的进料组成、温度和压力对平衡反应混合物组成和积炭的影响。首先,设定化学计量比CH_(4)∶(CO_(2)+H_(2)O)=1∶1进料,调控CO_(2)、H_(2)O相对进料比例,结果发现:CO_(2)/CH_(4)比增加时,CH_(4)和CO_(2)转化率升高,但积炭量也相应增加,H_(2)/CO比减小;CH_(4)和CO_(2)的平衡转化率随温度升高而升高,且随着温度升高趋于极限,可通过调节温度从而调控H_(2)/CO比达到所需生产要求。然后,研究了压力对反应平衡的影响,结果表明CH_(4)和CO_(2)的热力学平衡转化率随压力升高而降低,积炭量增加。最后,结合进料比、温度和压力的影响,针对合成气制下游化学产品的不同需求以及特定氢碳比精准调控,模拟计算出合适的反应进料比例,为将来实际生产调控提供了理论计算依据。

摘要：本研究以玉米芯为原料,基于aspen plus提出了一种二段式气化重整反应系统,通过合理调整热解气化段和CO_(2)/H_(2)O混合重整段的反应条件,不仅能降低焦油的生成,协同消耗CO_(2)实现“碳负排放”,而且能将生物质定向转化为用于甲醇、甲烷合成的目标合成气.通过能量分析,在保证外界供能最小的条件下,研究发现,500℃热解,制取甲醇原料合成气(V_(H_(2))/V_(CO)=2)的最佳重整条件为N_(CO_(2))/N_(C)=0.5、N_(H_(2))/N_(C)=2、温度为770℃;制取甲烷原料合成气(V_(H_(2))/V_(CO)=3)的最佳重整反应条件为N_(H_(2))/N_(CO)=0、N_(CO_(2))/N_(C)=2、温度为770℃.

摘要：在化工原理课程设计中将某药厂委托的科研项目"二甲硫醚、甲醇和水分离设计项目"转化为典型教学案例,结合现代计算机辅助技术,引入量化计算软件Gaussian和化工模拟软件aspen plus分别从微观和宏观上进行萃取精馏分离共沸物的设计。通过Gaussian软件,基于密度泛函理论证实了待分离体系中已有的组分水可改变二甲硫醚与甲醇二元共沸物的相对挥发度,消除2者之间的共沸。继而采用aspen plus软件对待分离混合液进行萃取精馏工艺模拟与优化,最后开展工业设计与设备选型。上述实际案例的设计过程,创造性地使用了混合液已有的组分作为萃取剂,通过萃取精馏工艺实现共沸物的分离,弥补了传统萃取精馏因引入萃取剂导致产品携带少量第三组分的缺点,极大地激发了学生学习的兴趣,丰富了课程教学内容,将复杂的萃取精馏过程讲解透彻,促进教学质量的提升,增强学生的工程设计能力,学生多次参加全国大学生化工设计竞赛并取得了优异成绩。

摘要：针对烧结烟气低温、含硫、含尘的特性,可采用"湿法脱硫+湿电+GGH+热风炉+SCR"废气处理工艺流程。本文运用aspen plus软件,结合脱硝动力学方程,对烧结机烟气脱硝进行工艺模拟,模拟了换热器、热风炉、喷氨和脱硝塔的组合。研究表明热风炉补热量与脱硝温度无关,GGH热负荷随温升增加,由200℃升至280℃脱硝活性逐渐升高,因脱硝为放热反应,280℃~350℃脱硝效率基本不变,温度高于350℃时,脱硝效率逐渐降低,最佳脱硝温度为280℃;氨氮摩尔比由0升至2时,脱硝效率不断提高,但氨逃逸逐渐增大,最佳氨氮摩尔比为0.8~1;烟气中氧含量远高于NOx含量,氧含量由0%升至20%时,脱硝效率仅增加2.5%;气态水含量0~18%变化,脱硝效率基本不变;催化剂孔道停留时间0.2~0.28s,脱硝即可完成反应。

摘要：燃煤电站烟气排放标准不断提高,对选择性催化还原(SCR)脱硝系统的优化控制提出了更高的要求,构建精确的SCR脱硝系统模型对实现其优化控制具有重要意义。针对SCR系统脱硝过程的复杂机理,提出利用aspen plus模拟其反应流程;为了解决建模过程中脱硝反应活化能和脱硝反应速率常数等参数难以确定的问题,提出基于MATLAB平台设计粒子群算法实现参数优化及与aspen plus的协同仿真。利用某1000 MW火电机组的运行历史数据对仿真模型进行了验证和对比。结果表明:aspen plus和MATLAB协同能够实现对SCR脱硝系统模型最优参数的确定,从而提高仿真模型精度。

摘要：为探究污泥耦合发电对循环流化床锅炉性能的影响,以某电厂480 t/h循环流化床锅炉为研究对象,利用aspen plus开发了污泥耦合热解-燃烧发电集成系统模型,并将模拟结果与设计参数进行对比,验证了模型的准确性和可靠性;向循环流化床锅炉模型中添加污泥流股,即可模拟污泥耦合发电对炉膛理论燃烧温度、炉膛容积热负荷、烟气流量、烟气组成及锅炉热效率等性能的影响。结果表明:当污泥掺烧比为6%时,炉膛理论燃烧温度较未掺烧污泥时降低15.5℃,对炉内燃烧影响较小;省煤器出口烟气流量增加2.50%,烟气流速三次方比值为1.069,说明掺烧污泥对锅炉受热面磨损影响较小;污泥掺烧使烟气中水蒸气含量明显升高,但其余各组分无明显变化,此时锅炉热效率为88.84%,较未掺烧污泥时下降0.25%。总之,在掺烧比例小于6%时,污泥耦合发电对锅炉性能影响较小。

摘要：该文基于aspen plus化工流程模拟软件设计了开放探索式多热源-多热力循环虚拟仿真系统。该系统既能支持学生开展多种类型余热回收系统的设计、热力性能模拟及热经济性分析,又能支持学生自主进行单螺杆膨胀机、换热器、泵、节流装置等关键设备选型,以及装置运行参数对余热回收系统节能特性影响的研究,有助于学生深入理解化工过程节能原理与技术,提高工程实践能力及自主创新能力,具有很好的教学实用性。

摘要：计算机流程模拟技术已成为当今石油化工技术研发、设计和生产优化的有效手段,其核心基础是建立数学模型,利用数学模型模拟复杂工业过程。利用aspen plus V12稳态模拟软件对工业对二甲苯(PX)工艺流程中二甲苯塔进行模拟设计,使设计工作更加可靠、高效、节能,在aspen plus软件中先后使用简捷塔模块DSTWU、严格精馏塔模块RadFrac、灵敏度分析、可视化水力学分析工具探讨流程模拟软件对精馏塔设计的指导意义。结果表明:软件模拟结果与某厂PX工艺装置设计数据吻合良好,另外通过灵敏度分析,找到了更优的精馏塔进料位置,降低了回流比和塔顶塔釜热负荷,达到了节能降耗的目的,优化了原有设计。同时也利用RadFrac模块内置的塔内件数据讨论了可视化水力学分析在精馏塔设计中的应用,可以很准确地计算塔径,这些都对指导设计工作具有一定的参考价值。