摘要：环己烯是重要的化工原料,苯部分加氢法是生产环己烯的重要途径,其加氢产物中存在未转化的苯和副产物环己烷,精馏分离过程能耗巨大。以苯/环己烷/环己烯精馏过程的节能为研究对象,采用Aspen Plus模拟进行了工业四塔萃取精馏流程(FC)和三塔萃取精馏流程(TC)的优化设计和经济性对比,并确定TC流程为较优流程。在TC流程基础上,提出了热集成流程(TH)、热泵辅助热集成流程(THP)、隔壁塔-苯塔流程(EC1)、环己烷塔-隔壁塔流程(EC2)、热泵辅助隔壁塔-苯塔流程(EHP1)和热泵辅助环己烷塔-隔壁塔流程(EHP2)。结果表明,与三塔萃取精馏流程相比,改进流程相比于TC流程在TAC、能耗和CO_(2)排放量上均有不同程度的降低,其中EHP2流程的年度总成本、能耗和CO_(2)排放量分别降低了21.1%、32.6%和31.7%,是最佳的流程。

摘要：三氟化氮在集成电路制造的刻蚀和清洗工艺中起到关键作用,其产品纯度和纯度稳定性要求高,精馏过程能耗大。以三氟化氮精馏过程的节能和可控性为研究对象系统研究了三氟化氮精馏过程的分离序列、热集成和过程控制:在工业现有的顺式分离序列流程基础上提出反式分离序列流程、热集成顺式分离序列流程和热集成反式分离序列流程,模拟计算结果表明热集成反式分离序列流程为较优流程,在年处理量为120000 kmol的情况下与顺式分离序列流程相比年度总成本降低了96.4万元;对顺式分离序列流程和热集成反式分离序列流程进行了动态控制结构研究,结果表明提出的控制结构对进料流量和组成的干扰具有良好的控制性能。研究结果可为工业化的三氟化氮精馏过程的节能和控制提供参考。

摘要：针对复杂过程系统的生态化设计,研究系统内部及输出流股能值的计算策略和方法。基于系统能量或质量流程图,确定系统内外的能流、物流的分布和能量分配系数,通过建立复杂系统能值计算的循迹法,确定系统各种输入能值在系统内的分配,解决复杂系统内部联结各单元的流股能值准确计算问题。基于该方法,对玉米燃料乙醇生产过程系统进行了能值分析和评价。

摘要：熔融结晶作为一种绿色高效的分离技术具有选择性高、能量消耗低、无须溶剂参与等优势,但在结晶理论研究、连续化生产、专用结晶器设计和工业放大等方面仍面临挑战。熔融结晶分离效率受物系性质、原料纯度和晶体生长速率限制。因此,熔融结晶过程的合理设计和过程优化对提高熔融结晶技术的能量和过程效率具有重要意义。基于熔融结晶技术在化工分离过程中的实际需求和应用前景,从熔融结晶过程工艺优化、晶体层生长表面设计、过程工艺耦合三方面论述熔融结晶过程中晶体成核、生长的强化方式,为达到高效率、低能耗的熔融结晶分离过程提供可行性指导。最后,概述了目前熔融结晶技术的主要研究焦点并对发展方向进行了展望。

摘要：提出并优化了一种旋转流强化的膜组件水力学模型。Box-Behnken方法用于进口直径、进口长度、膜壳高度、进/出口端管长度、球突结构直径,进出口倾斜角度的多参数的实验设计,获得了响应变量最优的膜组件设计方案。通过雷诺应力RSM湍流模型与基于Euler-Lagrange算法的离散相DPM模型的耦合计算,模拟研究了三维模型内液固两相流的颗粒停留时间分布、流体力学特征。模拟结果显示,旋流强化的膜组件壳程的速度分布更加均匀,膜面剪切应力高;湍流耗散率、涡量分布不同于传统膜组件。实验结果证实,优化后的膜组件具有高产水量、低压力降,膜污染速率低的特点。

摘要：生物体通过矿化结晶可制备出具有多层级结构有序的功能材料以实现特定生物功能,但是有害(或病态)的结晶过程则会诱发诸如肾结石、动脉粥样硬化、疟疾、痛风等疾病.迄今为止,科学家对哺乳动物体内无机或有机盐病态矿化结晶的分子机制认识仍不清楚,但随着结晶科学推动病态矿化领域的发展,生物病态结晶研究近年来已取得了众多突破性成果和重要进展.本文从结晶过程机理认识和抑制药物分子开发需求出发,首先介绍了病态矿化结晶过程诱发的几种常见人类疾病,综述了这些疾病相关的无机或有机盐晶体结晶过程机制的研究进展,重点阐述了诱发肾结石形成的晶体成核、生长、聚结和黏附不同阶段、不同尺度的分子机制研究进展以及结晶抑制药物分子的设计开发策略.最后,梳理了今后生物病态结晶领域研究的重点方向,为病态矿化引发的人类疾病的预防、治疗和药物研究开发提供指导.

摘要：隔板精馏塔作为完全热耦合精馏塔由于具有较强的耦合性,其操作与控制相比传统精馏塔更为复杂,同时由于具有更多的自由度表现出更多的操作柔性。选用正戊烷、正己烷、正庚烷混合物的分离为例,采用严格模拟方法,通过对7种进料条件设计的隔板塔进行模拟,考察了不同进料条件下的操作柔性,同时考察进料组成对隔板精馏塔操作柔性的影响。

摘要：表面诱导成核是指在异相成核过程中,利用异质表面与溶质分子的相互作用来调控成核过程。表面诱导成核不仅可以降低成核能垒促进成核,而且可以在不改变溶剂、温度等条件下对晶型进行调控。近年来,表面诱导成核在药物新晶型的筛选和亚稳晶型的调控两方面得到了广泛研究。本文综述了异质表面影响多晶型成核的机理,介绍了用于诱导多晶型成核的四种异质表面——聚合物、有机小分子晶体、自组装单层膜(SAMs)和凝胶,总结了四种表面选择与设计的策略。最后,对目前存在的问题进行了总结,对未来的发展进行了展望。

摘要：提出一种带有中间热集成的精馏塔序列(IHISDC)的流程,针对三组元混合物分离的简单塔直接序列,对该流程进行了分析。与传统热集成精馏序列(HISDC)相比,提出的IHISDC通过中间换热器将高压塔的精馏段与低压塔的提馏段进行局部热集成,使能量集成精馏塔之间的压力差更小,进而使能耗费用下降。同时发现,IHISDC中的高压塔再沸器热负荷和低压塔冷凝器热负荷增加,由于换热器数量的增加,IHISDC的投资费用较大。为了进一步降低IHISDC的年度总费用,需要对其设计参数进行优化。

摘要：COSMO-SAC模型是计算无限稀释活度因子的一种有效方法,只需知道分子结构,即可进行有机物或离子液体的无限稀释活度因子计算。COSMO-SAC模型中最耗时的计算步骤是产生σ-图谱(σ-profile)的量子化学计算。利用Materials Studio软件中的DMol3模块,建立了包含32种离子液体阴离子和191种离子液体阳离子的σ-图谱数据库。利用σ-图谱数据库和COSMO-SAC模型,针对离子液体液液萃取过程,提出了离子液体萃取剂的计算机辅助分子设计方法。以乙醇-乙酸乙酯体系为研究对象,选择了适宜的离子液体萃取剂,采用乙醇-乙酸乙酯-离子液体三元体系的液液平衡文献数据进行了验证。