新型分离技术在化肥工业中的应用
化学工程的工业应用案例
化学工程的工业应用案例化学工程是一门综合性的学科,将化学原理与工程技术相结合,探索并应用化学知识解决工业生产中的问题。
在工业领域中,化学工程发挥着重要的作用,下面将介绍几个化学工程在实际工业应用中的案例,以展示其重要性和效益。
案例一:石油炼制工业石油是一种重要的能源资源,炼油厂是将原油转化为各种石油产品(如汽油、柴油、润滑油等)的核心设施。
在炼油过程中,化学工程师通过炼油装置的设计、优化和控制,确保原油能够高效、环保地转化为有用的石油产品。
例如,在蒸馏过程中,通过合理设计塔板结构和控制操作条件,实现原油按照不同沸点组分的分馏,生产出高品质的汽油、柴油等产品。
另外,通过催化裂化和重整等化学反应,将重质石油馏分转化为高辛烷值的汽油,以满足汽车发动机的要求。
案例二:化肥生产工业化肥是农业生产中不可或缺的物质,化学工程在化肥生产过程中起着重要作用。
例如,氨合成是生产尿素等氮肥的关键步骤。
化学工程师通过催化剂的选择和反应条件的优化,使得氮气和氢气在合适的温度、压力和催化剂存在下进行反应,生成氨气。
在后续的尿素生产过程中,化学工程师会设计和操作一系列的反应器和分离设备,确保尿素的合成效率和产品质量。
此外,化学工程师还致力于提高化肥生产的环保性,减少废水、废气的排放,以及中和、浓缩废液的处理等。
案例三:化工装置的优化与改进化工装置是化学工程中的核心设施,涉及到流体传递、传热、反应和分离等多个工艺单元。
化学工程师通过对化工装置的优化和改进,提高工艺的经济性和可行性。
在化工装置的设计中,化学工程师会考虑流体流动的合适速度和方向,优化传热面积和传热方式,以及反应器的类型和尺寸等。
在流程控制方面,化学工程师会制定合理的操作条件,以实现产品质量的稳定性和工艺的可控性。
此外,化学工程师还通过引入新的分离工艺、改进传输装置等方式,提高化工装置的能源利用率和生产效率,降低成本。
综上所述,化学工程在工业领域中有着广泛而重要的应用。
2024年常减压蒸馏操作安全技术(3篇)
2024年常减压蒸馏操作安全技术摘要:常减压蒸馏是一种常用的工业分离技术,在石油化工、化肥、精细化工等行业中广泛应用。
然而,常减压蒸馏操作存在着安全隐患,需要科学合理的操作技术来保障生产安全。
本文从设备设计、操作规程、事故应急等方面介绍了2024年常减压蒸馏操作的安全技术,以期为工程技术人员提供参考和借鉴。
关键词:常减压蒸馏;操作安全;设备设计;操作规程;事故应急第一章引言1.1 背景介绍常减压蒸馏作为一种高效的分离技术,在石油化工、化肥、精细化工等行业中广泛应用。
它通过控制操作参数,使混合物在减压条件下分离出不同组分,实现产品的纯度和产量控制。
然而,常减压蒸馏操作涉及到高温、高压、易燃易爆等危险因素,存在着一定的安全风险。
1.2 研究目的本文旨在介绍2024年常减压蒸馏操作的安全技术,从设备设计、操作规程、事故应急等方面提出相应的安全措施,以减少事故发生的可能性,保障工作人员的安全。
第二章设备设计2.1 设备材料选择常减压蒸馏设备所使用的材料要具有耐高温、耐腐蚀、耐压等性能,能够确保设备的稳定运行。
在2024年,预计会出现更加先进的材料,如新型高温合金、陶瓷材料等,可以用于提高设备的耐温和耐腐蚀性能。
2.2 设备安全装置常减压蒸馏设备应配置相应的安全装置,如压力传感器、温度传感器、流量计等,以实时监测设备的工作状态。
在设备出现异常情况时,能够及时报警并采取相应的措施,防止事故的发生。
2.3 设备布置常减压蒸馏设备的布置要遵循“容易操作、容易维修、容易观察、容易排放”的原则。
将操作控制室与设备间隔离,设立安全通道,便于人员疏散和设备维修。
同时,设备的防火防爆措施要得到充分考虑,通过隔离、防火墙等措施,减少火灾、爆炸的扩散范围。
第三章操作规程3.1 操作人员培训所有参与常减压蒸馏操作的人员都应接受专业的培训,熟悉设备的原理和工作流程,掌握操作技能,了解安全操作规程和应急措施。
培训内容包括设备的结构和原理、操作流程、设备安全措施、事故应急处理等。
分离原理的应用实例
分离原理的应用实例1. 概述分离原理是物理学中的基本概念之一,它指的是根据物质的不同性质,利用一定的方法将混合物中的各种组分分离开来的过程。
在生活和工业生产中,分离原理有着广泛的应用。
本文将介绍几个分离原理的应用实例,以帮助读者更好地理解分离原理的实际应用。
2. 蒸馏的应用蒸馏是一种利用液体的沸点差异将混合物中的成分分离的方法。
在石油工业中,蒸馏被广泛应用于原油的分离和提炼过程。
通过对原油进行加热,使其沸腾产生蒸汽,然后通过凝结和冷凝将蒸汽转化为液体,从而实现原油中不同成分的分离。
蒸馏技术也被应用于酒精的提纯以及水的脱盐等过程。
3. 结晶的应用结晶是一种利用溶解度差异将溶液中的溶质分离的方法。
在化学工业中,结晶被广泛用于纯化化学品。
例如,在化肥生产中,通过将含有杂质的溶液进行结晶,可以将杂质分离出去,得到纯净的化肥。
另外,结晶技术还被应用于制药工业中,用于制备纯净的药物。
4. 过滤的应用过滤是一种利用颗粒大小和形状差异将固体混合物中的颗粒分离的方法。
在实验室中,过滤常用于分离固体与液体混合物。
例如,我们常使用滤纸将咖啡渣从咖啡中分离出来,或者使用滤网将污水中的固体颗粒过滤掉。
过滤技术也被广泛应用于化工、食品加工等行业,用于分离固液混合物或固体粉末。
5. 离心的应用离心是一种利用杂质颗粒的大小、形状和密度差异将混合物中的杂质分离的方法。
在生物学和医学领域,离心被广泛应用于细胞分离、药物提取和血液分离等过程。
通过将混合物放入离心机中进行高速旋转,杂质颗粒会受到离心力的作用而向外沉积,从而与其他组分分离开来。
离心技术也被应用于制备纯净的DNA、蛋白质和细胞。
6. 萃取的应用萃取是一种利用不同溶解性将混合物中的化合物分离的方法。
在化学工业中,萃取被广泛用于有机合成和药物制备中。
通过选择合适的溶剂和条件,可以将目标化合物从混合溶液中提取出来。
萃取技术在环保工程中也有重要应用,例如用于去除废水中的有机污染物。
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因
在合成氨的工业生产过程中,需要不断分离出氨的原因有很多。
下面将从化学反应原理、工艺流程和工业需求三个方面进行详细阐述。
一、化学反应原理1. 氨的合成反应合成氨的主要反应是哈柏-博士过程,即N2 + 3H2 ⇌ 2NH3。
这是一个可逆反应,根据Le Chatelier原理,当氨逸出或过量氢气进入反应环境时,平衡会向右移,有利于生成更多氨。
2. 反应平衡的影响由于哈柏-博士反应是可逆的,反应达到平衡后会有一定比例的氮气、氢气和氨气存在于反应容器中。
为了增加产量,需要不断抽取、分离和收集生成的氨气,以减少反应物浓度和促进正向反应进行。
二、工艺流程1. 催化剂固定床反应器合成氨的工艺通常采用催化剂固定床反应器,将氮气和氢气通过铁、铑或钨等催化剂的作用转化为氨气。
在反应过程中,产生的氨气需要及时从反应器中分离出来,以避免对反应平衡产生负面影响。
2. 低温高压条件为了获得较高的氨合成速率和产率,工艺流程通常在较低的温度(400-550°C)和较高的压力(10-30 MPa)下进行。
在这种条件下,尤其需要不断分离出氨气,以保持反应的正常进行。
三、工业需求1. 提高氨产率工业生产中通常追求较高的氨产率,这就要求不断分离氨气,将产生的氨气从反应系统中剔除,从而减少对平衡位置的影响,提高氨的产率。
2. 安全生产合成氨的生产过程中,氨气是一种具有刺激性气味和腐蚀性的气体,必须将其及时分离并储存,以确保生产场所的安全。
氨气的分离也可以减少对环境的污染。
3. 产品纯度要求在一些工业领域,对合成氨的纯度要求较高,因此需要对合成氨进行分离和精馏,以获得高纯度的产品。
总结:在合成氨的工业生产过程中,需要不断分离出氨的原因主要包括化学反应原理、工艺流程和工业需求。
通过分离氨气,可以调节反应平衡、提高产率、保证安全和获得高纯度产品。
在合成氨生产过程中,对氨气的分离是一个至关重要的环节。
在合成氨的工业生产过程中,需要不断分离出氨的原因是多方面的,包括化学反应原理、工艺流程和工业需求。
氮的制备与应用
氮的制备与应用氮(N)是一种常见的化学元素,被广泛应用于各个领域。
本文将介绍氮的制备方法以及在不同领域中的应用。
一、氮的制备方法1.1 尿素分解法尿素是一种含氮化合物,可通过分解尿素来制备氮气。
尿素分解时会释放出氨气和二氧化碳,其中氨气与空气中的氧气反应生成氮气。
1.2 液空分离法空气中主要由氮气和氧气组成,可通过液空分离法将氮气从空气中分离出来。
该方法的基本原理是利用液氮的低沸点,将空气冷却至液氮沸腾温度以下,使氮气液化并分离出来。
1.3 膜分离法膜分离法是利用特殊的膜材料,通过渗透和分离的物理作用将氮气分离出来。
该方法具有工艺简单、节能环保等优点,在工业生产中得到广泛应用。
一、氮的应用领域2.1 化肥生产氮是植物生长所需的主要营养元素之一,广泛应用于化肥生产中。
氮肥的主要成分为含氮化合物,能够为植物提供所需的氮元素,促进植物的生长发育。
2.2 食品加工氮气具有惰性,不易与其他物质发生反应,被广泛应用于食品加工过程中。
例如,在包装过程中,将食品包装容器内充满氮气,能够有效隔绝空气,延缓食品的氧化变质。
2.3 半导体制造氮气在半导体制造过程中扮演重要角色。
氮气作为一种惰性气体,用于清洗和保护半导体设备。
此外,在某些半导体材料的制备过程中,氮气也是不可或缺的。
2.4 医疗领域氮气被广泛用于医疗领域,例如用于制造氧气供应系统,为患者提供持续的氧气供应。
同时,氮气还常用于制备低温环境,用于冷冻保存生物样本和医药制品。
2.5 气体保护焊接在金属焊接过程中,氮气常被用作惰性保护气体。
通过充填焊接区域,防止焊接区域与空气中的氧气发生反应,从而减少金属氧化和碳化的现象,保证焊接质量。
3. 结论氮的制备方法主要包括尿素分解法、液空分离法和膜分离法。
在不同领域中,氮被广泛应用于化肥生产、食品加工、半导体制造、医疗领域以及气体保护焊接等。
氮的应用在现代工业和生活中发挥着重要作用。
通过不断改进氮的制备技术和进一步研究氮的应用领域,可以进一步提高氮气的利用效率,对环境保护和可持续发展具有积极的促进作用。
化工中的分离技术
化工中的分离技术化工行业是基础工业和现代工业的重要组成部分,它涉及到很多领域,比如石油、化肥、冶金、医药等。
其中,分离技术是化工行业中最重要的技术之一,它涉及到许多关键的过程。
本文将着重探讨一下化工行业中的分离技术,包括其原理、应用以及未来发展方向。
一、分离技术的原理分离技术的本质就是利用不同物质之间的不同性质,将它们分离开来。
在化工行业中,常用的分离技术有蒸馏、萃取、结晶、吸附、离子交换、膜分离等。
这些分离技术的原理和应用都有所不同,但大体上可以归为以下几类:1.物理分离:物理分离是通过物质的物理性质差异来实现分离,常见的包括蒸馏、结晶、干燥等。
例如,蒸馏是利用不同物质的沸点差异来分离的,而结晶则是将溶解在一起的固体物质通过溶液的降温或浓缩而分离。
2.化学分离:化学分离是通过物质间的化学反应来实现分离。
例如,酸碱中和反应可以用来分离一些带有酸性或碱性基团的物质。
3.生物分离:生物分离是通过利用生物体自身的特殊性质进行分离。
例如,酵母发酵和细胞培养就是常见的生物分离方法。
二、分离技术的应用在化工行业中,分离技术被广泛应用于各个领域。
下面将简单介绍一下几个比较典型的应用:1.石油化工行业:石油化工行业涉及到油、气、液体等物质的分离,例如炼油装置中就需要利用分馏列进行原油分离,从而得到各种不同重量的石油产品。
2.化学制药行业:在制药过程中,通常需要对化合物进行分离,例如通过萃取或溶剂析出获得纯的药品原料等。
3.环境保护行业:在环境保护工作中,分离技术也发挥着重要作用,例如利用各种吸附剂和离子交换树脂来除去水中的有害物质。
三、分离技术的未来发展方向目前,化工行业中的分离技术已经相对成熟,但在实践中仍存在一定的局限性,比如能源消耗、环境污染等问题。
因此,未来的分离技术发展主要会集中在以下几点:1. 身体分离技术的发展:生物分离技术是未来的发展方向之一,其具有高效、环保、低能耗等优点。
2. 膜分离技术的应用:膜分离技术因其高效、方便、低能耗等特点,受到了化工行业的青睐,未来会应用于更广泛的场合。
多组分分离顺序的选择_2022年学习资料
3、多组分分离序列-远-1-BCD-AC亚-CID
3、多组分分离序列-ABICD-CID
3、多组分分离序列-BICD-ABCD-CID
3、Байду номын сангаас组分分离序列-日-t
二、安排分离流程的一些经验规测-1、首选分离方法为能量分离剂的方法(如普-通精馏-●其次选用是使用物质分离 的方法(如吸-收,液液萃取和特殊精馏-。-●关键组分的相对挥发度小于1.05时,普通-精馏在经济上不合算
考考你-是非:分离过程的最小功为当分离过程可逆-时,分离所消耗的功-X-是非:分离程度越高,分离过程的最小 越大
思考题-1、分离最小功的条件是什么,说明什么是完-全可逆。-2、精馏过程的不可逆性表现在哪些方面?节-省精 过程能耗有哪些措施?-3、试列举确定多组分分离顺序的经验法所包-含的主要规则。
参考文献-14.赵彩虹,广义最小偏差排序方法确定多组-份分离过程最佳序列,吉林化工学院学报,-1994年0 期-15.董宏光,秦立民,姚平经.设计演化算法实-现精馏分离序列优化综合.化工科技,2005,-01-16 魏哲如,董宏光,钱建华.基于神经网络混-合整数线性规划的精馏分离序列优化综合.当-代化工,2004,05
5、量多的组分先分-6、分离要求高和最困难分离的组分后分。-7、有特殊组分的要先分-K
参考文献-1.许世兵,余晖,精馏分离与节能,-精细秘紅-中间体,2001年06期-2.李会泉,祝刚,王世广 复杂精馏塔的用能分-析法,高校化学工程学报,1998年02期-3.姚阳照,浅谈精馏塔的节能设计,化工设-计 999年06期-4.刘庆林,李鹏,张志炳,精馏节能过程非平-衡热力学分析一一模型方程的建立,高等学-校化学 报,2001年07期-5.马庆元.精骝过程的节能方法.冶金能源-2004年03期
浸出工艺介绍范文
浸出工艺介绍范文浸出工艺是一种常用的化工分离技术,利用溶剂将原料中的有用组分从固体或液体中提取出来。
浸出工艺广泛应用于化学工业、食品工业、药品工业、环保行业等领域。
下面将详细介绍浸出工艺的基本原理、工艺流程和应用。
一、基本原理浸出工艺是利用溶剂与固体或液体原料发生物理或化学作用,从而使有用组分溶解到溶剂中。
该工艺的基本原理有以下几个方面:1.溶解平衡:溶剂在与原料接触后,有利于溶质在溶剂中溶解,形成溶解平衡。
2.扩散传质:浸出过程中,溶剂和溶质之间发生扩散传质过程,使溶质从原料中逐渐转移到溶剂中。
3.传热:浸出过程中,体系需要保持适当的温度,传热有利于提高浸出速率和溶解度。
二、工艺流程浸出工艺的流程可以简单分为以下几个步骤:1.原料制备:将原料进行预处理,如研磨、粉碎、切割等。
以提高溶出速率和回收率。
2.溶剂选择:根据对原料有用组分的溶解性、选择合适的溶剂。
常见的溶剂有水、有机溶剂、稀酸碱溶液等。
3.浸出过程:将原料与溶剂充分接触,使溶质溶解到溶剂中。
浸出时间和浸出温度是影响浸出效果的重要参数。
4.分离回收:将溶液和固体分离,常见的分离方法有过滤、离心、蒸发、结晶等。
通过分离操作,将溶液中的有用组分回收并纯化。
5.溶剂回收:经过浸出后的溶液可能还含有一定量的溶剂,可以通过蒸馏、蒸发等方法将溶剂回收再利用。
三、应用领域浸出工艺在化学工业、食品工业、药品工业、环保行业等领域有广泛应用。
1.化学工业:浸出工艺用于从矿石、矿渣、废弃物中提取金属,如铜、锌、铅等的浸出。
也用于生产有色金属、化肥、磷酸盐等。
2.食品工业:浸出工艺常用于植物油的生产过程中,通过将植物油原料与溶剂接触,将油脂组分溶解到溶剂中。
常用于生产食用油、调味品、提取植物色素等。
3.药品工业:浸出工艺用于药物中活性成分的提取和制备。
通过溶剂与药物原料的接触,将活性成分溶解出来,常用于制药中的提取、分离、纯化过程。
4.环保行业:浸出工艺用于废弃物处理,如污水处理、废弃物处理、固体废弃物的回收等,通过浸出可以将有害物质与废弃物分离,从而实现环境保护和资源回收利用。
化肥厂污水处理新技术的研究和应用
化肥厂污水处理新技术的研究和应用化肥厂在生产过程中会产生大量的污水,如果不进行适当的处理和处理,这些污水会对环境造成严重的污染。
因此,研究和应用新的污水处理技术对于化肥厂来说是非常重要的。
本文将详细探讨化肥厂污水处理新技术的研究和应用。
一、污水处理的意义和现状1. 污水处理的意义:化肥厂的污水含有高浓度的有机物和无机盐等有害物质,如果不经过处理直接排放到环境中,会导致地下水和江河湖泊的污染,破坏生态平衡。
2. 污水处理的现状:目前,许多化肥厂仍采用传统的物理和化学处理方法,这些方法处理效果有限且存在二次污染的问题,需要引入新的污水处理技术来解决这些问题。
二、化肥厂污水处理新技术1. 利用生物技术处理污水:通过利用细菌、藻类等微生物来降解有机物和去除氮、磷等无机物,生物技术处理污水具有处理效果好、成本低、没有二次污染等优点,可以广泛应用于化肥厂。
2. 利用膜分离技术处理污水:膜分离技术可以根据物质的大小、电荷和亲疏水性等特性进行分离,应用于化肥厂的污水处理中,可以高效地去除悬浮固体、胶体和微生物等,达到水质净化的效果。
3. 利用高级氧化技术处理污水:高级氧化技术利用强氧化剂(如臭氧、过氧化氢等)来氧化有机物和微量物质,从而降低化肥厂污水的有机物含量和毒性,具有高效、快速的特点。
三、新技术在化肥厂的应用1. 优化生物处理系统:通过改进菌种选择、调整废水进水条件和增加氧气供应等方式,提高生物处理系统的处理效果,降低化肥厂废水中有机物和无机盐的含量。
2. 引入膜设备:在化肥厂的废水处理中引入膜分离技术,可以高效去除有机物、残留药物等,同时减少对二次污染的可能,提高废水的处理效果。
3. 引入高级氧化设备:将高级氧化技术引入化肥厂的废水处理中,能够有效去除化学氧化无法完全降解的毒性物质,提高水质净化效果。
四、新技术的优势和局限性1. 优势:新技术具有处理效果好、成本低、无二次污染等优点,能够提高化肥厂废水处理的效率和水质净化程度。
举例说明三种分离过程的分类方法
举例说明三种分离过程的分类方法分离过程是物理和化学的一个重要领域,被广泛应用到日常生活、工业生产和科学研究中。
有三种主要的分离技术,即分馏、沉淀和结晶。
本文将从分离过程的角度对每一种技术进行详细的分析,以说明其分类方法。
首先,分馏是将混合物分成两个或更多的分离组分,以便改变混合液中每个物质的浓度。
它可以用不同的方法来实现,分别是蒸馏、萃取、干梗、汽提和绿华等。
它们的共同特征是将混合物经过一个有效的技术处理,以便其成分的浓度发生变化,分离出所需要的成分。
其次,沉淀是在两相溶液中,因溶质间的比重差异而使某种溶质从溶质中沉淀到液体底部而得到分离的技术。
它是通过过滤、脱盐、除砷、萃取、凝胶成型等步骤来实现的,以达到对固体溶质进行有效分离的目的。
最后,结晶是通过热量、溶剂、滤筛等操作,使溶液中的溶质析出到溶剂中,因而得到结晶而实现提取的操作。
由于结晶是溶质的物理化学反应,因此,只要满足其结晶条件即可将溶质析出,达到分离的目的。
综上所述,三种分离技术各有特点,可以针对不同的物质和需求使用。
分馏是通过混合物中成分之间的相对浓度差异来实现分离,而沉淀是利用溶质在溶剂之中的比重差异进行分离,而结晶则是把溶质通过物理反应析出到溶剂中进行分离。
因此,我们可以看到,三种分离过程的分类方法是根据其特有的分离原理而定义的。
实际应用中,分离技术在许多领域的发展中发挥着重要作用。
例如,分馏可以用于气体分离,沉淀在化肥工业中发挥重要作用,而结晶则可以用于食品工业等领域。
因此,深入了解三种分离技术及其分类方法,有助于人们更好地理解和运用这些技术,从而有效地解决日常生活、工业生产和科学研究中的问题。
总之,三种分离技术的分类方法是根据其分离原理而定义的,它们在许多领域的发展中扮演着重要角色,深入研究有助于我们更有效地将它应用到实际中去。
节能新技术在化工分离过程中的应用
节能新技术在化工分离过程中的应用摘要:分离过程是化工过程中耗能很大的操作。
所有的分离过程都需要以热和(或)功的形式加入能量,其能量费用与设备折旧费相比,前者占首要地位。
由于世界能源日趋紧张,化工节能问题显得越来越重要。
因此,研究化工分离过程的节能新技术也显得越来越重要。
关键词:化工分离;节能;新技术;研究进展1 概述膜分离作为一项高新技术,在近几十年来迅速发展为产业化的高效节能分离过程。
几十年来,膜分离技术在能源、电子、石油、化工、医药卫生、重工、轻工、食品、饮料行业和人民日常生活及环保等领域均获得广泛的应用,产生了显著的经济和社会效益。
社会的需求促使膜技术发展迅速,使膜技术不断创新、进步、完善,成为单元操作,成为集成过程中的关键[1]。
近年来,各行业工业废水深度处理回用与资源化,已经引起了人们的广泛重视,不断有应用膜分离技术进行工业废水深度处理回用成功的报道。
这表明我国工业废水深度处理回用已进入大规模应用阶段,石油化工、氯碱化工、造纸、钢铁、电力等行业相继建立了示范工程,并进行行业推广,工程规模已从日处理量百吨级跨入到万吨级,并将跨入十万吨级的规模。
在国家大力提倡节能减排的大形势下,大力发展膜分离技术对于化工行业、乃至各行各业的节能减排工作均具有重要而深远的意义。
2 膜分离技术在石油化工节能减排中的应用2.1 微滤技术在石油废水处理中的应用采用南京化工大学膜科学技术研究生产的0.2um和0.8um陶瓷膜进行陆上和海上采油平台的采出水处理研究,经过适当的预处理后取得了较好的效果,悬浮物含量由73-290mg/L降到1 mg/L以下,油含水量由8-583mg/L降到5mg/L以下。
探讨了不同温度、压差、膜面流速、孔径等参数对过滤特性的影响。
针对膜处理中最为关键的清洗问题,他们设计了脉冲及预处理工艺,有效地延长了过滤周期。
同时根据油田采出水对膜面的污染特征,确定了B, C两种清洗剂交替使用的清洗方案,并验证了所采用的预处理工艺、清洗工艺、脉冲工艺的可重复性和稳定性,为工业性放大试验奠定了技术基础。
如何通过科技创新推动绿色发展
如何通过科技创新推动绿色发展在当今时代,绿色发展已成为全球共识,也是人类社会实现可持续发展的必然选择。
科技创新作为推动社会进步的强大引擎,在促进绿色发展方面发挥着至关重要的作用。
那么,如何通过科技创新来推动绿色发展呢?首先,科技创新能够为能源领域带来变革,推动能源的清洁、高效和可持续利用。
传统的化石能源不仅储量有限,而且在开采和使用过程中会产生大量的污染物和温室气体,对环境造成严重破坏。
而科技创新为我们提供了更多的选择,例如太阳能、风能、水能等清洁能源的开发和利用。
通过不断改进太阳能电池板的转化效率、风力发电机组的性能以及水力发电的技术,我们能够大幅提高清洁能源的产量,逐步减少对传统化石能源的依赖。
同时,能源存储技术的创新也是至关重要的。
由于太阳能和风能等清洁能源的供应具有间歇性和不稳定性,高效的储能技术能够将多余的能源储存起来,在需要的时候释放出来,从而保障能源供应的稳定性。
例如,新型电池技术的研发,如锂离子电池、钠离子电池等,不断提高电池的能量密度、循环寿命和安全性,为清洁能源的广泛应用提供了有力支持。
其次,科技创新在交通运输领域的应用能够有效降低能源消耗和环境污染。
电动汽车的兴起就是一个很好的例子。
随着电池技术的不断进步,电动汽车的续航里程逐渐增加,充电时间不断缩短,成本也在逐步降低。
与传统燃油汽车相比,电动汽车在运行过程中几乎不产生尾气排放,对于改善城市空气质量具有重要意义。
此外,智能交通系统的发展也能够提高交通运输的效率,减少拥堵和能源浪费。
通过实时交通信息的采集和分析,智能交通系统可以优化信号灯控制、规划最佳行车路线,从而减少车辆的怠速时间和不必要的行驶里程。
同时,自动驾驶技术的研发和应用有望进一步提高交通安全性和能源利用效率。
在工业生产领域,科技创新可以促进生产过程的节能减排和资源循环利用。
先进的制造技术,如 3D 打印、智能制造等,能够减少原材料的浪费,提高生产效率,降低能源消耗。
分离过氧化氢和尿素的方法-概述说明以及解释
分离过氧化氢和尿素的方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述过氧化氢和尿素是常用的化学品,在很多领域都有重要的应用。
过氧化氢是一种强氧化剂,具有消毒、漂白、氧化等多种功能,在医疗、卫生、化工和食品工业等领域广泛应用。
尿素是一种重要的有机化合物,被广泛用于肥料、医药、化工和农业等领域。
然而,在实际应用中,过氧化氢和尿素常常需要被分离和提纯,以满足不同领域的需求。
因此,开发高效、低成本、环保的分离方法对于过氧化氢和尿素的生产和应用具有重要意义。
本文将对分离过氧化氢和尿素的方法进行探讨,并探讨其在未来的研究方向和应用前景。
1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分:1. 引言:介绍分离过氧化氢和尿素的方法的背景和意义,引出本文的研究内容和目的。
2. 正文:- 过氧化氢的性质和用途:介绍过氧化氢的化学性质和在医疗、卫生、工业等领域的广泛应用情况。
- 尿素的性质和用途:阐述尿素的物理化学性质和在农业、医疗、化工等方面的重要作用。
- 分离过氧化氢和尿素的方法:探讨不同的分离技术和方法,如结晶、蒸馏、萃取、离子交换等,以及各种方法的优缺点及应用场景。
3. 结论:- 总结过氧化氢和尿素分离方法的重要性,强调该研究对促进工业生产和科学研究的意义。
- 展望未来研究方向,提出可能的改进和深入研究方向。
- 重申文章的主要观点和对分离过氧化氢和尿素方法的重要性的认识。
1.3 目的本文旨在探讨和介绍分离过氧化氢和尿素的方法,这是一个重要且具有挑战性的问题。
过氧化氢和尿素是广泛应用于医药、化工和其他领域的化学品,在实际生产和应用过程中,有时需要将它们分离开来以满足不同的需求。
因此,研究如何有效地分离过氧化氢和尿素,具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文将综合介绍目前已有的分离方法,并提出一些可能的改进方向,以期为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
2.正文2.1 过氧化氢的性质和用途过氧化氢(H2O2)是一种具有氧化性的无色液体,呈蓝色的稀溶液。
教案设计:有机物分离技术及其应用
教案设计:有机物分离技术及其应用有机物分离技术及其应用一、教学背景随着社会的发展和工业化进程的加快,有机物的排放越来越多,给环境造成了极大的影响。
因此,掌握有机物分离技术及其应用是非常必要的。
二、教学目标1.了解有机物的特性及其分类;2.掌握有机物的分离技术,如蒸馏、萃取、结晶、析出等;3.了解有机物分离技术的应用,如化肥生产、有机合成、药品制造、香料等。
三、教学重点和难点1.分离技术的原理和操作方法;2.有机物分离技术的应用。
四、教学方法1.讲授法:介绍有机物的特性及其分类,分离技术的原理和操作方法;2.实验法:进行有机物的蒸馏、萃取等实验操作,体验分离技术的实际效果。
五、教学内容第一节有机物的分类和特性1.有机物的分类有机物按照其化学组成、结构和性质可以分为以下几类:烃、卤代烃、醇、醛、酮、羧酸及其衍生物、脂肪族和芳香族的脂肪族化合物。
2.有机物的特性有机物的特性包括物理和化学性质,如颜色、臭味、密度、沸点、熔点等。
第二节有机物的分离技术1.蒸馏法原理:根据不同物质的沸点差异,使物质蒸发成气体,然后将气体冷却后收集液体。
操作:将原料经过加热,使其蒸发成气体,沿着通道流到冷凝器内,变成液态,就可以得到纯品。
2.萃取法原理:利用物质在不同溶剂中的溶解度差异,使两种物质分离开来。
操作:将原料和合适的溶剂混合,加热搅拌,待溶质溶解后,分离出水和有机相。
将有机相和另一种适宜分离的溶剂混合,加热搅拌,待相分离后,分离出液体,获得纯品。
3.结晶法原理:将过饱和的物质溶液在适当条件下降温或蒸发,使其中某种物质的浓度超过其稳定饱和度,形成晶体。
操作:将原料加入适量的溶剂中,加热搅拌,待溶解后放置至半透明状态,以慢放地冷却至室温,过滤得到晶体。
4.析出法原理:在一定温度下加入特定的反应物,使其中某个成分沉淀出来。
操作:将原料和一定量的溶剂加热至可溶状态,然后加入反应物搅拌均匀,放置静置沉淀即可。
第三节有机物分离技术的应用有机物分离技术广泛应用于化肥生产、有机合成、药品制造、香料等领域。
萃取分离原理
萃取分离原理萃取分离原理是化学分离技术中常用的一种方法,它利用两种或两种以上的互不溶解的液体,通过它们的相对溶解度或挥发度的差异,使其中一种或几种物质从混合物中转移到另一种溶剂中,达到分离纯化的目的。
萃取分离原理在化工、制药、食品、环保等领域有着广泛的应用。
首先,我们来了解一下萃取分离原理的基本过程。
在萃取分离中,通常会使用两种溶剂,一种是不溶于水的有机溶剂,另一种是水。
首先,将待分离的混合物与有机溶剂充分混合,然后加入适量的水,使混合物分成两层。
接着,待分离的物质会根据其在两种溶剂中的相对溶解度或挥发度的不同,向其中一种溶剂中转移,从而实现分离的目的。
其次,萃取分离原理的应用非常广泛。
在化工领域,萃取分离被广泛应用于石油化工、化肥、有机合成等工艺中,用于提取、分离各种化学物质。
在制药领域,萃取分离常用于中药提取、药物纯化等过程中。
在食品工业中,萃取分离被用于提取食用油、提取香料等。
在环保领域,萃取分离可以用于处理废水、废气中的有机物质,达到净化环境的目的。
此外,萃取分离原理还有一些特殊的应用。
比如,固相萃取技术是近年来发展起来的一种新型萃取分离技术,它通过将吸附剂固定在固定相上,利用待分离物质在固相和流动相之间的分配系数不同,实现对待分离物质的快速富集和分离。
固相萃取技术具有操作简便、分离效率高、对环境友好等优点,因而在环境监测、食品安全、生物医药等领域得到了广泛应用。
总的来说,萃取分离原理是一种非常重要的化学分离技术,它在各个领域都有着广泛的应用。
通过萃取分离,我们可以有效地提取、分离各种物质,达到纯化、浓缩、提纯等目的。
随着科学技术的不断发展,相信萃取分离原理在未来会有更加广阔的应用前景。
磷矿资源的综合利用与循环经济
磷矿资源的综合利用与循环经济磷矿是一种重要的非金属矿产资源,主要用于生产化肥和农药。
然而,过去对磷矿的开采和利用主要是一次性消耗,并且存在着磷资源浪费和环境污染的问题。
为了实现磷矿资源的可持续利用,发展磷矿资源的综合利用与循环经济是当今社会发展的必然选择。
磷矿资源的综合利用是指将磷矿开采中产生的各种尾矿、废渣和矿石中不可利用的成分进行分离、提取和转化,将其转化为各种有用的资源或能源。
一方面,可以通过改进提取工艺,大幅提高磷矿开采的利用率,降低资源浪费。
另一方面,可以通过综合利用技术,将磷矿中的磷、氟、铀等有害成分进行分离,得到高纯度的磷酸铵、磷酸钠等化肥原料,以及氟化钾等工业原料。
同时,可以通过磷矿的热解和氧化等技术,将磷矿中的有机物转化为磷酸盐、有机氮化合物等农药原料,实现农药的资源化利用。
磷矿资源的循环经济是指在磷矿开采和利用过程中,将废弃物和尾矿进行有效的回收和再利用,实现磷矿资源的循环利用。
目前,主要采用的循环经济技术有尾矿堆放的环保研究与利用、尾矿废渣的资源化利用、磷矿回收与再利用等。
其中,尾矿堆放的环保研究与利用是指通过改善尾矿的排放和储存方式,减少磷矿资源浪费和环境污染。
尾矿废渣的资源化利用是指将尾矿废渣中的有用成分进行分离和提取,得到高纯度的磷酸钙、磷灰石等工业原料。
磷矿回收与再利用是指将磷矿中的各种有用成分进行回收和再利用,实现资源的循环利用。
磷矿资源的综合利用和循环经济有着广阔的应用前景和巨大的经济效益。
首先,可以获得丰富的磷矿资源,满足国内化肥和农药生产的需求。
其次,可以减少磷矿开采对环境的影响,降低资源浪费和环境污染。
再次,可以提高磷矿的开采利用率,降低磷矿的开采成本,提高经济效益。
最后,可以通过磷矿资源的综合利用和循环经济,促进相关产业的发展,推动经济的转型升级。
然而,磷矿资源的综合利用和循环经济也面临着一些困难和挑战。
首先,磷矿开采和利用的技术水平相对滞后,存在大量的不可利用的成分。
吸附剂分子筛的制备及其在气体分离中的应用
吸附剂分子筛的制备及其在气体分离中的应用化学工业中,气体的分离是非常重要的一个环节。
其中,吸附分离方法是非常常用的一种。
而吸附剂分子筛则是吸附分离的重要材料之一。
那么,我们该如何制备吸附剂分子筛,以及在气体分离中它所起的作用呢?一、制备吸附剂分子筛1. 吸附剂分子筛简介吸附剂分子筛是指具有规则孔道结构的物质,通过分子筛材料中空气分子与孔壁之间的作用力对其进行分离。
所以,分子筛是一种以孔道大小和形状为主体特征的吸附剂,它的高比表面积和调控的孔径是分离效率的主要决定因素。
2. 吸附剂分子筛的制备方法目前,制备吸附剂分子筛的方法主要有两种:水热法和溶剂热法。
水热法是指将硅、铝等原料混合后,在高温高压下制成分子筛。
溶剂热法是将钙、硅、铝等原料放入有机溶液中,通过控制摩尔比和升温,使原料在有机溶液中溶解并形成分子筛晶种,再通过严密的处理制成分子筛。
二、气体分离中的吸附剂分子筛的应用1. 吸附剂分子筛对气体的分离选择性气体在吸附剂分子筛内发生分离的过程中,主要是由于同一分子筛内总能找到各种大小不同的孔隙,不同大小的分子在这些孔隙中传输时,由于分子的大小和结构在孔隙相互作用下,形成堵塞或扩散,从而实现混合气体内分子的分离。
2. 吸附剂分子筛在空气分离上的应用空气主要由氮气和氧气组成,而氮气和氧气的分子大小相差不大,同时化学性质和质量上也差异很小,难以直接分离。
然而,利用吸附剂分子筛就可以将氮气和氧气分离开来。
通过在吸附剂分子筛中的氮气和氧气的吸附和解吸,请分离出氮气和氧气。
这种方法简单易行、效果较好,因此在许多空气分离领域得到了广泛应用。
3. 吸附剂分子筛在石油工业中的应用在石油工业中,吸附剂分子筛除了可以用来分离分子大小不同的石油成分,还可以用来分离石油中的水和油。
通过吸附剂分子筛,水能够容易地被吸附,而油则不易被吸附,从而实现了石油中的水油分离。
4. 吸附剂分子筛在化肥工业中的应用在化肥工业中,吸附剂分子筛可以用于分离出氮、气体和液体。
化工前沿论文
人类与化工的关系十分密切,在现代生活中,几乎随时随地都离不开化工产品,从衣、食、住、行等物质生活,到文化艺术、娱乐等精神生活,都需要化工产品为之服务。
有些化工产品在人类发展历史中,起着划时代的重要作用。
它们的生产和应用,甚至代表着人类文明的一定历史阶段。
目前,化工产品多数是属于人们穿、住、用、行等各方面的材料,还有少数尖端高科技化工产品。
化工产品范围太广,分类有:农化学品中间体聚合物有机原料橡胶制品涂料油漆医药生物催化助剂食饲添加香精香料石油化工染料颜料无机化工化工设备塑料制品胶粘剂等。
化工向人们提供的产品是丰富多彩的,它除了生产大量材料用于制成各种制品为人所用以外,还有用量很少、但效果十分明显的产品,使人们的生活和生产得到不断改善。
我国化工业现存的四大问题我国化工行业总体发展形势良好,但仍然存在问题,其中最突出的来自贸易环境变化、产能过剩、国际油价持续高位运行和全球对环境保护的要求越来越高4个方面。
1.贸易环境的变化。
在经济全球化过程中,无论发达国家还是发展中国家,对国际市场的依赖都在逐渐加深,导致贸易竞争日益激烈。
各种双边自由贸易协定、区域合作组织的出现,正是国际贸易竞争激烈的表现。
各国在传统贸易壁垒之外,也纷纷实施各种形式的非关税壁垒。
反倾销与反补贴成为保护本国产业利益的最佳措施。
目前,我国已成为全球反倾销和保障措施的最大受害国,遭受的贸易摩擦和贸易保护都有增加趋势。
2.产能过剩的问题。
与发达国家相比,我国石化行业仍然存在很多问题,包括企业数量多,规模小而分散;产品技术含量和附加值较低,创新能力不足,自主知识产权科技成果少等。
比如:水泥行业,我国水泥行业的产能过剩只是低水平上的过剩,为此,必须淘汰落后产能,提高规模效益;焦炭行业,我国焦炭行业配置不合理,行业集中度极低,2/3的焦炭企业远离其主要用户--钢铁企业,难以做到综合利用。
3.国际油价持续高位。
我国的石油能源储量有限,国内煤、电、气等能源价格持续上涨,所以我国对能源进口的依赖度较高。
化工传质分离
化工传质分离化工传质分离是一种重要的分离技术,广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域。
化工传质分离的原理是利用物质在不同相之间扩散、吸附、析出等作用的差异,将混合物中的组分分离出来。
本文将从传质原理、应用领域和发展趋势三个方面进一步探讨化工传质分离的相关问题。
一、传质原理传质是指物质在不同相之间由高浓度区向低浓度区移动的过程。
传质作用是化工传质分离的基础,常见的传质方式有扩散、对流、渗析、吸附、膜分离等。
扩散传质是指溶质在浓度梯度作用下自发地从高浓度区向低浓度区移动,适用于气体、液体和固体之间的传质;对流传质是指流体因为外力引起的不均匀运动,使溶质随着流体的流动而移动;渗析传质是指在分离膜两侧浓度差的作用下,溶质通过分离膜的移动实现分离;吸附传质是指溶质接触吸附剂表面发生物理或化学吸附,在吸附剂表面或内部形成一个分离相来实现分离;膜分离是指利用半透膜对溶质进行分离,常常是选择用过滤或离子交换膜等分离固体或溶液中特定成分,同时扩大了分离范围和分离效率。
二、应用领域化工传质分离技术广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域。
其中,化工行业是化工传质分离的主要应用领域。
如石化、化学、能源等行业中的环保、化肥、塑料、化纤等产业中各自有多种传质分离技术被广泛应用。
制药行业中,传质分离技术可以有效地实现药物的制备、纯化和分离等过程。
食品行业中,也常用传质分离技术从食品中提取有用成分,例如:油脂、蛋白质、黄酮等。
在环保领域,传质分离技术可用于废水的处理、废气的净化等。
三、发展趋势随着化工工业的快速发展,化工传质分离技术变得越来越重要。
目前,国内化学工业已基本建立了相对完整的技术体系,其中传质分离技术是其中重要组成部分,并且在化工行业的生产过程中具有十分广泛的应用。
然而,由于传统传质分离技术具有效率低、生产成本高、操作复杂等缺点,因此,传质分离技术一直在不断地发展和改进。
未来的发展趋势主要集中在以下三个方面:第一,进一步完善传统传质分离技术,提高效率和降低成本;第二,发展新型传质分离技术,例如:膜分离、离子液体传质分离等新型技术;第三,发展智能化和自动化控制技术,提高传质分离技术的自动化程度和生产效率。
中空纤维膜分离氢回收技术应用总结
项用于从合成氨产生的弛放气中回收氢,实现增产节能的新技术。下面就郊城化肥厂应用 该技术,将合成弛放气中的氢予以回收,经压缩后重返合成系统,提高合成氨产量,降低压 缩功耗,同时充分发挥合成塔生产能力的情况 ,以及本技术装置的运行情况作以总结。 二 、概 况
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四、膜分离装置生产运行情况
我厂 这 套 中空纤维膜分离氢回收装置,是中科院大连化学物理研究所膜技术应用联合 推广站应我厂要求 ,依据我F提供的工况条件 ,开发设计并提供界区内全套设备与电器仪 表及技术服务的。该装置于 1993年 .5月投运,迄今已安全运行三年零两个月,为我厂合成 系统生产能力的充分发挥及节能增产做出了贡献。
原 料气
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6%,弛放气温度:25-301C;脱盐水温度 :<2 01C 4.设计技术指标及工艺控制操作要求
设计 技 术 指标:在规定的进器工况条件下,经 一级膜分离后,渗透气中氢纯度要达到> 85%,氢气回收率>85%
运行 操 作 控制指标:
氨洗 塔 液 位:40-50 进氨 洗 塔 原料气压力:10.3- 11.2M Pa 原料 气 预 热温度 :40-50U 进膜 分 离 器原料气含氨:<IOPPM 渗透 气 压 力:2.OM Pa 5.自控仪表 本装 置 选 用的仪表为 DDZ-皿型电动单元组合仪表 调节阀为气开式气动薄膜调节 阀。电器仪表装置还配备了安全联锁系统,对原料气超压,原料 气与渗透气之问超差压 ,氨 水液位的超高与超低限,原料气超N等均能进行 自动停车控制。
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尿液经加热器加热 ,进入分离器进行气液分 离 ,气相含 2 %左右的尿素需经洗涤塔回收 。国 内许多尿素装置中洗涤塔的设计不合理 ,加上尿 素气体洗涤过程工程上难以实现 ,所以 ,尿素气体 洗涤塔实际上达不到洗涤回收效果 ,造成尿素损 失较大 ,生产成本高 ,而且 ,高浓度尿液排放远远 超过环保要求 。
3 野原石松著 ,郑录等译 1 压力容器 11970 4 《压力容器安全技术监察规程》1 劳动部锅炉压力容器
安全杂志社 ,1990 5 S. Yangagida , Drafes of New Japanese Standards for
Pressure Vessels , Pressure Vessel Technology Panels 7
是高效波纹填料所欠缺的 。所以 ,高效波纹填料 最适宜于气膜控制的传质过程 ,而对于气 、液膜同 时控制或液膜控制的传质过程 ,则应权衡增加传 质面积和减小传质系数两者的利弊关系 ,分析高 效波纹填料增加的传质面积能否弥补传质系数减 小的不利因素 。另外 ,对于高压精馏系统还应考 虑高压物系特殊的物理性质对高效波纹填料传质 分离效率的影响 。
尿素气体洗涤塔由于相关工艺条件的限制 , 仅能用少量的稀尿液来洗涤回收约 2 %的尿素气 体 ,且要求回收尿液中尿素含量不低于 20 % ,能 够直接补充到工艺中 。对于这种大气量 、低液量 的吸收洗涤过程 ,若采用常规的设计方法 ,必将导 致洗涤塔内液体严重偏流 ,气 、液两相不能接触 , 吸收传质过程无法进行 。针对尿素气体洗涤塔这 一传质过程特点 ,工艺上采取两段吸收方案 ,下段 用大量的回收液循环洗涤 ,回收尿素气体中的大 部分尿素 ;上段则用少量的稀尿液进一步洗涤 ,使 排放气体中尿素含量降到 012 %以下 。工程上开 发具有强力毛细作用的吸收填料 ,并为之设计微 量调节式液体分布装置 ,有效地均布低液量的洗 涤液 ,使其能与气体充分接触 ,提高洗涤效果 ;并 在洗涤塔顶部设置双程双效除沫 (雾) 装置 ,除去 因大气量 、高气速夹带的尿液雾沫 。采用以上新 型分离技术改造一座 18 万 t/ a 尿素装置中的尿 素气体洗涤塔 ,尿素气体经洗涤后 ,排放气体中尿
针对碳丙液脱碳过程特点 ,用“大型塔设备非 平衡级模型”软件模拟计算脱碳吸收过程 ,并优化 其操作参数 。根据模拟计算结果 ,脱碳塔技术改 造应采取以下三个措施 : ①高浓度吸收区 ,利用高 效波纹填料处理量大 、液膜薄 、气液接触面积大 、 CO2 扩散行程短的独特性能 ,初步吸收脱除大量 CO2 ; ②低浓度吸收区 ,由于气相中的 CO2 含量较 低 ,传质推动力很小 。为有效地提高吸收速度 ,必 须充分加速气 、液界面更新 。为此 ,研制了高压吸 收 (脱碳) 高效填料 SP5 Ξ ; ③优化脱碳塔工艺参 数 ,使脱碳过程在最佳条件下进行 。
/ h 增加到 20 / h ,处理能力扩大了 67 %。
5 甲醇主精馏塔
化肥厂联醇装置中的甲醇主精馏塔是甲醇生 产的关键设备 ,也是甲醇装置扩产的“卡脖子”部 分 。甲醇精制主要采用二塔流程 ,其中主精馏塔 一般为 80~85 块浮阀塔盘 。由于浮阀塔分离效 率低 ,操作回流比较大 ,塔底甲醇排放量高 ,因此 既影响甲醇收率 ,又增加生产能耗 。
Ξ 此系天津市自然科学基金资助项目 。
5 8 化 工 设 计 1998 年 第 3 期
标准名称
编号
实施日期
主编单位
《石灰窑砌筑技术条件》
《化学工业炉耐火纤维炉衬设计技术 条件》
H G/ T20641 - 1998 H G/ T20642 - 1998
素含量由原来 2 %降到 012 %以下 ,每年多回收尿 素 1600t ,直接经济效益 200 多万元 ,且废液排放 质量大大提高 。
4 尿素解吸塔
尿素解吸塔用于汽提尿液中的 N H3 和 CO2 , 现有装置均为浮阀塔 。为配合尿素装置扩能改 造 ,采取以下三项技术措施对解吸塔进行改造 : ① 用新型复合塔更换浮阀塔盘 。复合塔是在常用浮 阀塔盘上增设除雾沫部件 ,使塔盘在高气速下操 作 ,雾沫夹带量仍控制较低 ,保证复合塔在高处理 量时具有较高的分离效率 ; ②采用热网络技术对 该系统热能作优化 ,充分利用余热 。如用汽提塔 釜液部分热量来加热其中的一股进料 ,使进料温 度与汽提塔热进料口处的温度相近 ,提高了汽提 效果 ,降低了塔下部气相负荷 ,仅这一项技术改 造 ,可节能 25 % ; ③尿液分冷 、热两股进料 ,两段 解吸 ,提高了汽提效果 。经测算对一座Φ800mm 尿素解吸塔进行上述改造后 , 处理尿液量从 12
参 考 文 献 (略)
(修改回稿 1997 —10 —21)
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δf1
δf2
δ0
δ1
δ2
δ3
σ1
σ2
σ3
σ4
σH
σR
σT
τ1
τ2
[σ]
t 1
齿形法兰有效厚度 ,mm ; 罐体法兰有效厚度 ,mm ; 齿形法兰小端有效厚度 ,mm ; 齿形法兰大端有效厚度 ,mm ; 罐体法兰小端有效厚度 ,mm ; 罐体法兰大端有效厚度 ,mm ; 齿形法兰颈部轴向应力 ,MPa ; 齿形法兰齿根弯曲应力 ,MPa ; 卡箍本体轴向应力 ,MPa ; 卡箍齿根弯曲应力 ,MPa ; 罐体法兰颈部轴向应力 ,MPa ; 罐体法兰法兰环径向应力 ,MPa ; 罐体法兰法兰环切向应力 ,MPa ; 齿形法兰齿根轴向剪切应力 ,MPa ; 卡箍齿根轴向剪切应力 ,MPa ; 设计温度下齿形法兰材料的许用应力 ,MPa ;
ICPV T ,1992 6 化工设备设计 ,1996 (3)
(修改回稿 1997 —10 —16)
1998 年 第 3 期 化 工 设 计 2 3
2 铜洗塔
铜洗塔是合成氨生产中的重要设备 ,现多为 散装填料塔 ,致使铜洗塔能耗大 ,吸收洗涤效果 差 。铜洗塔是一个高压吸收塔 ,改造设计时 ,不仅 要考虑选用处理能力大 、吸收效率高的高效波纹 填料 ,还应为之配备分布均匀 、性能优越的气 、液 分布装置 ,并优化塔内填料及内件结构 ,改善由于 高压操作而引起的气 、液相径向混合差的状况 。 一座Φ700mm 散装填料铜洗塔 ,仅能满足 318 万 t/ a 合成氨生产能力 。技术改造后 ,生产能力扩大 到 514 万 t/ a ,铜洗后 CO + CO2 含量由改造前的 25pp m 降低到 15pp m 。另外 ,提高了铜洗塔吸收 效率 ,使铜液循环量减少 30 % ,节能 (电 、汽) 、降 耗 (氨 、铜 、酸) 效果明显 。
2 2 化 工 设 计 1998 年 第 3 期
新型分离技术在化肥工业中的应用
张鹏飞 天津大学化学工程研究所 天津 300072
刘玉义 大庆石油化工总厂 大庆 163714
摘要 应用新型填料塔 、高效复合塔 、热网络等新技术设计改造化肥工业中的分离设备 ,既达到增产 、
(雾) 装置在高气速下同样具有很好的除沫 (雾) 效 果 ,其允许通过气速比其它除沫 (雾) 器高 80 %。
双程双效除沫 (雾) 装置已成功地应用于化肥 装置中的甲醇水洗塔 、活性碳过滤器 、净化分离洗 涤塔 、尿素一分塔 、尿素气体洗涤塔 。
7 结语
应用先进的传质 、传热分离技术改造化肥装 置中的老工艺和设备 ,一方面可挖掘现装置的生 产潜力 ,最大限度地提高生产能力 ,形成规模效 益 ;另一方面减少能源消耗和原材料消耗 ,降低生 产成本 ;同时 ,还可达到减少废液排放 ,减少环境 污染的目的 ,从而使企业在市场竞争中更具实力 。 技术改造 ,投资少 ,周期短 ,见效快 ,是中小型化肥 厂挖潜 、增效最有效的途径 。
节能 、降耗的目的 ,又能减少环境污染 。
关键词 新型分离技术 合成氨 尿素 技术改造
化肥工业在国民经济中占有举足轻重的地 位 ,它直接关系到农业的发展 。目前我国化肥工 业中 ,中小型厂居多 ,产量占 80 %左右 ,但这些生 产厂普遍存在技术落后 、设备老化等问题 。为满 足我国农业生产中化肥的需要 ,应采用新技术改 造生产装置中的老工艺 、旧设备 ,挖掘生产潜力 , 降低原料消耗 ,节省能耗 ,提高企业经济效益 。
本文全面介绍应用新型填料塔 、高效复合塔 、 热网络及双程双效除沫 (雾) 装置等新技术 ,对合 成氨装置中的脱碳塔 、铜洗塔 ,尿素装置中的尿素 气体洗涤塔 、尿素解吸塔以及联醇装置中的甲醇 主精馏塔进行改造及其效果 。
1 脱碳塔
碳酸丙烯酯溶液脱碳过程机理是 :气相中的 CO2 被碳丙液选择性地吸收于气 、液相界面 ,为使 吸收过程不断进行 ,界面吸收了的 CO2 应及时向 碳丙液主体扩散 。但由于 CO2 在碳丙液内的扩 散阻力很大 ,决定了碳丙液脱碳难度较大 。对于 这种吸收过程 ,单用高效波纹填料来改造旧的塔 填料是行不通的 。虽然高效波纹填料具有很好的 综合性能 ,适用于大多数传质分离过程 ,但仍有一 定的局限性 。高效波纹填料由于采用了能够大幅 度增加气 、液传质面积的波纹形结构 ,而且其装填 采取有序整叠的方法 ,使填料层内空隙均匀一致 , 避免形成偏流 、沟流等非理想流动 ,从而显著提高 传质速率 。但对碳丙液脱碳这类传质速率完全由 液膜控制的传质过程 ,仅靠增加传质面积是不够 的 ,还必须充分增加气 、液两相的湍流接触 ,大大 减小液膜传质阻力 ,提高传质系数 ,而这种功能正
一套 215 万 t/ a 合 成 氨 装 置 中 的 脱 碳 塔 (Φ2400mm) 原采用海尔环填料 ,脱碳效果较差 , 出口处 CO2 含量高达 1 %。为配合装置扩能改 造 ,解决脱碳效果差的问题 ,采用高效波纹填料 、 SP5 吸收填料及高性能液体分布器 ,对脱碳塔内 部进行技术改造 ,取得了明显效果 。在生产能力 增加到 313 万 t/ a 合成氨时 ,塔出口处 CO2 含量 < 0. 5 % ,而且减少了吸收剂用量 ,每年可节省碳 丙液 15t ,节电 100 万 kWh ,直接经济效益 60 万 元。