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双效精馏分离不同浓度甲醇水溶液的节能分析

化工进展 2019年第S1期38卷 52-58页

作者：张婷魏顺安申威峰重庆大学化学化工学院

不同浓度的甲醇水溶液存在于诸多工业过程中,精馏分离甲醇和水时最主要考虑能耗问题。本文针对甲醇质量分数为10%~90%甲醇水溶液的分离过程,分别采用双塔顺流串联、双塔逆流串联和双塔并联的不同精馏模型,通过设计规定,以回流比和塔顶... 详细信息

不同浓度的甲醇水溶液存在于诸多工业过程中,精馏分离甲醇和水时最主要考虑能耗问题。本文针对甲醇质量分数为10%~90%甲醇水溶液的分离过程,分别采用双塔顺流串联、双塔逆流串联和双塔并联的不同精馏模型,通过设计规定,以回流比和塔顶采出量为操纵变量,分别控制甲醇产品纯度大于99.85%(质量分数),以及废水甲醇含量小于10–5;以最小年度总费用(TAC)为优化目标,用灵敏度分析法优化塔板数及进料位置,并对比分析了各流程在最小TAC条件下的?损失。结果表明,当原料甲醇质量分数在30%及以下时,TAC最小的是并联精馏;当原料甲醇浓度在50%及以上时,TAC最小的是逆流串联精馏。在各流程最小TAC情况下,原料甲醇质量分数在10%及以下时,有效能损失最小的是并联精馏;原料甲醇质量分数在30%及以上时,有效能损失最小的是逆流串联精馏。对于甲醇水溶液精馏分离的TAC和?损失分析,可为工业中不同甲醇浓度下,甲醇水溶液的最佳双效精馏方案提供理论参考。

关键词：甲醇水溶液双效精馏模拟优化㶲

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甲醇水溶液脉动热管启动特性研究

化学工程 2017年第6期45卷 17-21页

作者：王迅李月月天津大学机械工程学院中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300072

以体积分数为30%的甲醇水溶液、甲醇和水为工质,在不同加热功率、不同充液率和不同倾斜角工况下,对脉动热管的启动特性进行了实验研究。结果表明:混合工质脉动热管的启动方式和纯工质类似,甲醇水溶液平均温度处于水和甲醇二者稳定运行... 详细信息

以体积分数为30%的甲醇水溶液、甲醇和水为工质,在不同加热功率、不同充液率和不同倾斜角工况下,对脉动热管的启动特性进行了实验研究。结果表明:混合工质脉动热管的启动方式和纯工质类似,甲醇水溶液平均温度处于水和甲醇二者稳定运行时的平均温度之间且更趋近于水;脉动热管的启动时间随着加热功率的增加而逐渐减小。在50%充液率工况下,甲醇水溶液的启动时间比甲醇长,比水短。而在大充液率(80%)和小充液率(20%),大加热功率下,甲醇水溶液的启动时间比甲醇短;脉动热管的启动时间随着倾斜角度的增加而减少,在相同倾斜角条件下,80%充液率的启动时间比20%充液率的启动时间长。

关键词：甲醇水溶液脉动热管启动特性启动时间

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甲醇水溶液脉动热管的传热特性

化工进展 2014年第12期33卷 3170-3175页

作者：王迅李达李云昭天津大学机械学院中低温热能高效利用教育部重点实验室天津300072

以体积分数为50%的甲醇水溶液为工质,充液率为50%,对不同倾角和加热功率条件下环路脉动热管的启动性能和稳定运行时的传热性能进行了实验研究。对比分析了甲醇水溶液、无水甲醇和水的传热效果,探讨了甲醇水溶液与水、无水甲醇在启动过... 详细信息

以体积分数为50%的甲醇水溶液为工质,充液率为50%,对不同倾角和加热功率条件下环路脉动热管的启动性能和稳定运行时的传热性能进行了实验研究。对比分析了甲醇水溶液、无水甲醇和水的传热效果,探讨了甲醇水溶液与水、无水甲醇在启动过程中启动时间、启动温度以及稳定运行时传热热阻、热冷端温差的变化特点。结果表明,在低加热功率条件下,甲醇水溶液45°和90°倾角下的启动方式均为温度渐变型,甲醇水溶液的启动时间比无水甲醇长,但比水短。稳定运行时,甲醇水溶液在90°倾角下加热段温度低于甲醇,且波动较大。在低、中加热功率条件下,甲醇水溶液传热性能优于水和无水甲醇,甲醇水溶液在45°和90°倾角下的最小热阻值分别为0.38℃/W和0.3℃/W。

关键词：甲醇水溶液甲醇脉动热管倾角传热性能

基于Aspen Plus物性分析计算甲醇水溶液凝固点

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化学工程 2013年第6期41卷 63-65页

作者：刘光明王伟鹏西北化工研究院设计所陕西西安710054

探讨了气液固多相平衡的机理,利用活度系数法计算各相热力学性质,采用Aspen plus物性分析计算不同浓度的甲醇水溶液凝固点,将计算结果与手册值进行比较,结果表明:模拟计算结果与手册值较为接近,在工程误差允许的范围内,可以用Aspen plu... 详细信息

探讨了气液固多相平衡的机理,利用活度系数法计算各相热力学性质,采用Aspen plus物性分析计算不同浓度的甲醇水溶液凝固点,将计算结果与手册值进行比较,结果表明:模拟计算结果与手册值较为接近,在工程误差允许的范围内,可以用Aspen plus物性分析计算甲醇水溶液凝固点。

关键词： Aspen plus 物性分析甲醇水溶液凝固点

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甲醇水溶液脉动热管传热特性实验研究

甲醇水溶液脉动热管传热特性实验研究

作者：李云昭天津大学

学位级别：硕士

本论文进行了闭式循环脉动热管的实验，系统地测定了水、30%甲醇水溶液、50%甲醇水溶液和无水甲醇4种工质在脉动热管中不同充液率、倾角及加热功率下的温度和热阻的变化，并分析了不同工况下脉动热管启动和稳定运行阶段的传热特性。在... 详细信息

本论文进行了闭式循环脉动热管的实验，系统地测定了水、30%甲醇水溶液、50%甲醇水溶液和无水甲醇4种工质在脉动热管中不同充液率、倾角及加热功率下的温度和热阻的变化，并分析了不同工况下脉动热管启动和稳定运行阶段的传热特性。在甲醇水脉动热管的启动阶段发现：在50%充液率，30W加热时，当倾角为45°时，水的启动方式为温度平稳过渡型启动，而无水甲醇和甲醇水溶液为温度渐变型启动。而当倾角变为90°时，水的启动方式变为温度突变型，而无水甲醇和甲醇水溶液的启动仍为温度渐变型启动;50%甲醇水溶液热管启动时间最短，启动能力和优于其他三种工质。在甲醇水脉动热管的稳定运行方面发现：在20%和50%充液率的条件下，四种工质的加热段的温度随着功率的增加而增大，热阻随着功率的增加，先降低后增加。在50%充液率的条件下，四种工质的加热热阻随着加热倾角的增大，均先减小后增大;当加热倾角为45°和90°时，低、中加热功率下，50%甲醇水溶脉动热管的传热性能优于其他三种工质。在50%充液率下，30W加热，45°倾角时，50%甲醇水溶液热管稳定运行时的温度波动范围和运行温度均介于甲醇和水之间，传热稳定性优于水，而流动脉动频率低于甲醇;而当倾角变为90°时，50%甲醇水溶液的脉动幅度高于水和甲醇，运行温度介于两者之间。

关键词：脉动热管甲醇水溶液温度传热性能倾角

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高亲水性海藻酸钠膜渗透汽化分离甲醇水溶液

化工进展 2013年第1期32卷 72-76页

作者：孙晓斌董锐张建勋卓婵常州大学材料科学与工程学院江苏常州213100 盐城工学院化学与生物工程学院江苏盐城224051

在海藻酸钠基质中引入磷钨酸颗粒,制备了一种高亲水性渗透汽化杂化膜。由热失重等分析手段对膜进行了表征,并在不同温度下(30～60℃)通过分离80%～95%的甲醇水溶液,测试了杂化膜的渗透汽化性能,实验结果表明:添加了磷钨酸的杂化膜,其分... 详细信息

在海藻酸钠基质中引入磷钨酸颗粒,制备了一种高亲水性渗透汽化杂化膜。由热失重等分析手段对膜进行了表征,并在不同温度下(30～60℃)通过分离80%～95%的甲醇水溶液,测试了杂化膜的渗透汽化性能,实验结果表明:添加了磷钨酸的杂化膜,其分离性能显著高于纯海藻酸钠膜,当磷钨酸含量为6%时,30℃下分离水含量5%的溶液,膜通量达到318.2 g/(m2 h),分离因子达到656.9,分别是纯海藻酸钠膜的3.7倍和26.3倍。利用阿累尼乌斯关系式考察了膜通量与温度之间的关系,发现溶液通过膜的活化能随着磷钨酸含量的增加而降低。表明,磷钨酸的加入使得渗透物在杂化膜内更容易透过。

关键词：渗透汽化海藻酸钠磷钨酸甲醇水溶液活化能

新型MWNT-TiO_2:Ni复合催化剂光催化分解甲醇水溶液制氢的研究

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厦门大学学报（自然科学版） 2011年第B9期50卷 45-48页

作者：欧延林敬东廖代伟泉州远东检验技术有限公司福建泉州362000 厦门大学化学化工学院福建厦门361005

采用改进化学气相沉积法(CVD)合成了MWNT-TiO2:Ni复合光催化剂,利用扫描电镜(SEM)和拉曼光谱(Ra-man)对催化剂进行表征,考察催化剂的光催化分解甲醇水溶液制氢的活性,并对其光催化机理进行了初步分析.研究表明,多壁碳纳米管(MWNTs)原位... 详细信息

采用改进化学气相沉积法(CVD)合成了MWNT-TiO2:Ni复合光催化剂,利用扫描电镜(SEM)和拉曼光谱(Ra-man)对催化剂进行表征,考察催化剂的光催化分解甲醇水溶液制氢的活性,并对其光催化机理进行了初步分析.研究表明,多壁碳纳米管(MWNTs)原位生长能显著提高二氧化钛(TiO2)的光催化制氢能力.当MWNTs的含量为4.4%时,催化剂的紫外光催化活性达到最大,光量子效率为4.8%.其反应机理解释为MWNTs的"氢溢流"效应,促进光生电子从TiO2向MWNTs转移,降低光生电子-空穴对的快速复合;同时,MWNTs生长有利于提高复合光催化剂的光吸收能力.

关键词：多壁碳纳米管二氧化钛复合光催化剂甲醇水溶液制氢

荧光标记聚N,N-二乙基丙烯酰胺在甲醇水溶液中构象变化的光谱

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兰州大学学报（自然科学版） 2018年第4期54卷 548-553,559页

作者：陈勇张亚文董丽华陈世兰重庆科技学院冶金与材料工程学院重庆401331

在水-甲醇混合溶剂中,通过光物理技术考察了荧光标记的聚N,N-二乙基丙烯酰胺(PDEA/ACE)随温度导致其构象的光谱变化.结果表明,当甲醇物质的量比20%时,构象不再发生变化;疏水平衡是导致高分子链发生构象转变的本质原因,溶剂化层的改变影... 详细信息

在水-甲醇混合溶剂中,通过光物理技术考察了荧光标记的聚N,N-二乙基丙烯酰胺(PDEA/ACE)随温度导致其构象的光谱变化.结果表明,当甲醇物质的量比溶液的低临界相转变温度(TLCS)随溶剂中甲醇物质的量比的增加而线性增加;在甲醇的物质的量比甲醇的增加,高分子链保持伸展的柔顺无规线团构象;当甲醇的物质的量比>20%时,构象不再发生变化;疏水平衡是导致高分子链发生构象转变的本质原因,溶剂化层的改变影响构象的变化;发现了瑞利倍频散射现象与溶液相变的相关性,并利用其强度变化来研究溶液中聚合物的构象变化和表征TLCS,利用紫外光谱中透光率随温度变化的特性观测时只能观察到温敏聚合物水溶液发生的部分相变,而利用光密度和荧光技术则能完整地观察到全过程.

关键词：聚N,N-二乙基丙烯酰胺荧光标记紫外-可见光谱构象甲醇水溶液

Ti/IrO2阳极在甲醇水溶液中的电化学行为与失效特性

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Ti/IrO2阳极在甲醇水溶液中的电化学行为与失效特性

作者：侯艳远浙江大学

学位级别：硕士

Ti/IrO系电极是目前为止析氧用的最佳阳极,对析氧反应具有良好的催化活性和耐用性。近年来,随着环境和能源问题的日益突出,有机污水处理和燃料电池中也在尝试用这种电极作为阳极材料。由于同时较易发生析氧反应,该种电极在含有机物水溶... 详细信息

Ti/IrO系电极是目前为止析氧用的最佳阳极,对析氧反应具有良好的催化活性和耐用性。近年来,随着环境和能源问题的日益突出,有机污水处理和燃料电池中也在尝试用这种电极作为阳极材料。由于同时较易发生析氧反应,该种电极在含有机物水溶液体系中比起常用的贵金属电极更不易被毒化而失活,所以越来越多的学者开始将目光投向这种电极在含有机物水溶液体系中的研究上。然而,到目前为止,前人的研究重点基本上放在电极对有机物的电催化与降解能力和电极的电化学行为上,对于电极自身的耐用性与失效特性的研究则很少,这在很大程度上限制了有机水溶液体系中电极的开发和应用。本论文在上述分析基础上,以含小分子甲醇的水溶液为电解体系,较系统地研究了Ti/IrO电极的电化学行为与失效特性。论文首先研究了烧结温度对Ti/IrO电极在甲醇水溶液中电化学活性的影响。结果表明随着制备温度的升高Ti/IrO电极的电催化活性下降。与不含甲醇的空白溶液相比,甲醇的存在大大降低了电极的表面活性,循环伏安曲线的电流响应和双电层电容值均下降,同时造成析氧发生电位的负移。主要原因是活性氧化物涂层的溶解和有机水溶液中有机物的吸附。与低温下不同,高温下(如600℃)制得的电极在甲醇水溶液中有着异常高的催化活性,XRD图谱显示当温度到达600℃时,有相当量的二氧化铱分解生成铱单质,金属铱的存在有利于有机物的氧化,这导致了电极对甲醇的较高的催化活性。其次,研究了不同温度制度对电极在酸性溶液和含有甲醇的溶液体系的电化学性能的影响。结果表明,烧结温度制度的不同很大程度上影响Ti/IrO电极的电催化活性。综合多种影响因素分析得出,在酸性溶液中,200-500℃间程序升温、300℃3层/500℃7层、300-500℃间程序升温等工艺所得电极具有较高的表观析氧电催化活性,而传统的500℃单一温度烧结与200℃3层/500℃7层工艺的电化学性能最差。不同制备工艺得到的电极在甲醇水溶液中的电化学性能相比不含甲醇的空白溶液要下降很多,但是不同制备工艺下电化学活性下降程度不同,实验结果表明采用程序升温工艺烧结得到的电极在甲醇溶液中表现出最好的电化学活性,并且在含有有机物的体系中活性比起在空白溶液中下降最少。

关键词： Ti/IrO2电极甲醇水溶液电化学活性耐用性失效特征温度制度烧结温度