资源描述：
《氢同位素低温精馏动态过程模拟研究（可编辑）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、氢同位素低温精馏动态过程模拟研究天津大学博士学位论文氢同位素低温精馏动态过程模拟研究姓名:罗?青申请学位级别:博士专业:化学工程指导教师:袁希钢20021101中文摘要中文摘要核能是目前公认的能最大规模替代矿物燃料的能源。受控聚变的研究已绘人类展示出取德避热安全、渍法,瑟旦楚无疆毒三鬻戆戆激熬美好游景。在廉价制取聚变燃料氘以及掇高核麓原料利用率的方法中,低温精馏被认为是簸经济戮行豹分离氢凰挝素的方法。然巍,由予氲强位繁物系懿一些特殊性,使甄溶液的汽液平衡数据很难测得,到目前为止,还没有一个可鞋准礁描述氯溶液的热力学摸型。本磅究的主要叠
2、盼就是建立一个可以准确描述氢溶液汽液两相平衡关系以及热力学。陡质的严格热力学模型,并对实际氮网位素低温糖馏过程邀行准确憋模拟计算。通过对糖馏过程稳态和动态过程的德拟,研究实际工业精馏过程中备相物料的组成、温度和流量在塔内的分布状况,以及影响这些分布的因素。、将改进的方程年应用于饱和氢流体,通过实验数据对方程的参数进杼了选择鄹优化。此方程可用于饱和氨溶渡气波两相.?关系、热力学性质以及气液平衡关系的预测。可作为低温精馏分离氯同位素的~个严格的热力学模型。、斑用严格静热力学骥型研究了带有蒯缱循环殿平衡反磨装置的氯丽位素低溢精馏塔的稳悫分离
3、特性。塔的一侧线流股经过一个平衡反应器完成平衡反应厨,作为内部避料流股与艨外部进辩混合螽鬟新迸稽馏塔内进行分离搡作。遥进对带有侧线返阐进料的塔的计算模拟,阐明了这一侧线流股对塔分离特性的影响。、分析了浓殿檄稀耪系动态稽馏模型静特点,建立了茈粪物系动态攘型翡球解策略,通过对模型中状态变量的转换,使原本刚性较强的微分方程纷转化为一非刚憔的常微分方程蕴。使用一般通用的袄分方法,热滋帮可褥巅精确的积分结果,并且积分时间大为减小。、溺述了使罐实璜动态模稼谶程静方法。建立了使用界磊琵好鹣氧弱像素低温精馏动态模拟模型。、禽灞严嵇驰热力学模整研究了氢
4、目霞索低温鞲镶塔在不辩遴辩挽动、回滚撬动以及馏出量扰动情况下的动态响应情况。分柝了不同开工策略对开工时间的影豌。讨论了带青裁线逅銎避辩静氢露霞索舔溢耩攘塔黪动态过程姆焦。、针对氢同位索低温精馏物系的特点,提出了一种新的操作方法??准间歇精馏操终。对准蠲致精德避程进行了分离特援夔骚究秽讨论。关键词:氨阉位素,低温糖镄,热力学,动态模拟,,,,,.,,..,...?.?..印.订也订....,.,,.....?,,、..??..?:,,,独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标
5、注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期.劲一年月,口日学位论文作者签名:瑚学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解墨洼盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权鑫鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授
6、权说明一矗学位论文作者签名:罗带盲毛习导师签名:彳一彳日签字日期:功年月。日签字日期:舢年月刖吾氢同位素的低温精馏技术通常是用来从大量的原料中回收微量成分。如从氢溶液中回收重氢同位素。原料中熏氢同位素的含量一般只有几到几百。虽然分离氢同位素还有其它一些方法,如热扩散法、分级吸收法等。但由于液氢精馏的分离系数相对其它方法较大,使用小规模的设备可以处理很大的物料流量,并且在低温操作条件下可以忽略氢的渗透性。目前低温精馏作为工业规模分离氢同位素的方法己得到广泛的认同。近年来一些发达国家联合建立了氢同位素低温精馏的实验装置,取得了一些实验研究
7、成果,但由于氢同位素体系的特殊性,如不同氢同位素间存在化学平衡反应、重氢同位素具有衰变热、原料浓度极稀、操作温度极低以及装置运行复杂、实施检测困难、费用高等特点,使人们至今还不能充分掌握氢同位素低温精馏技术。而采用模拟计算的方法研究氢同位素低温精馏分离技术一直是研究人员关注和乐于采用的方法。由于氢同位素物系的一些特殊性,使氢溶液的汽液平衡数据很难测得,而将氢溶液按照理想溶液进行精馏模拟的结果与实际情况相差较远。到目前为止,还没有一个可以准确描述氢溶液的热力学模型。本研究的主要目的就是建立一个可以准确描述氢溶液气液两相平衡关系以及热力学
8、性质的严格热力学模型,并对实际精馏过程进行准确的模拟计算。通过对精馏过程稳态和动态过程的模拟,研究实际工业精馏过程中各相物料的组成、温度和流量在塔内的分布状况,以及影响这些分布的因素,以期今后通过改进设计、改进操作来改善
