唐忠利 作品数:56 被引量:170 H指数:9 供职机构: 天津大学化工学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 天津市自然科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 化学工程 理学 环境科学与工程 动力工程及工程热物理 更多>>
基于双回流变压吸附工艺的空气分离模拟及分析 被引量:4 2019年 双回流变压吸附是一种在吸附塔中间位置进料,塔顶和塔底分别采用轻、重组分回流的变压吸附过程,能够同时生产两种高纯度、高回收率的产品气。以实验室自主合成的LiLSX分子筛为吸附剂,利用Aspen Adsorption模拟软件,对进料组成为78%N2/21%O2/1%Ar的实际空气进行了两塔双回流变压吸附的模拟研究。模拟结果表明:当原料气为78%N2/21%O2/1%Ar,吸附压力为2bar(1bar=10^5Pa),解吸压力为0.3bar,进料量为0.4m^3/h,轻组分回流流量为0.095L/min,重组分回流流量为5.22L/min时,能够得到体积分数为95.67%的O2和体积分数为98.25%的N2,回收率分别为94.60%和99.91%。并且进一步探究了进料位置、吸附时间、轻组分回流流量、重组分产品气流量等因素对O2和N2两种产品气纯度和回收率的影响。 汪亚燕 田彩霞 丁兆阳 唐忠利 张东辉关键词:变压吸附 数值模拟 真空变温吸附捕集干烟道气中CO2的模拟研究 被引量:1 2019年 为减缓气候变化,减少CO2的排放,对真空变温吸附(TVSA)从干烟道气中捕集CO2进行了系统的研究。以沸石13X为吸附剂,设计了实验室规模的4塔连续进料的TVSA工艺,并建立数学模型进行数值模拟。模拟结果表明,通过四塔TVSA可获得纯度为97.54%,回收率为96.79%的CO2产品气,其产率为1.7mol·(kgads)^-1·h^-1,能耗为3.14MJ·(kgCO2)^-1。此外,考察了进料量、循环回流步骤时间、真空度对产品气纯度、回收率、吸附剂产率和工艺能耗的影响,并且分析了塔内压力与温度变化,详细探讨了塔内气固相浓度随轴向的分布。良好的工艺效果表明,TVSA有潜力成为一种能够生产高纯度高回收率的CO2产品气,并具有良好经济效益的捕碳工艺。 江南 刘冰 唐忠利 张东辉 李国兵关键词:烟道气 CO2 合成氨反应器尾气变压吸附氨分离工艺的模拟与分析 2025年 氨的分离和回收在工业中有着广泛应用,但传统的氨分离方法往往伴随着较高的能耗。变压吸附技术作为一种低能耗、设备简单、操作灵活的气体分离方式,在气体分离领域有着广泛的应用。目前,对于变压吸附氨分离工艺缺乏详细的分析研究。基于此,以简化的合成氨反应器尾气为研究对象,以实验室自制的高硅铝比分子筛HS-1为吸附剂,测定了NH_(3)、N_(2)和H_(2)三种气体在该吸附剂上的吸附数据,为仿真模拟提供了相关参数。提出了一种两塔真空变压吸附工艺,采用数值模拟的方法研究了针对合成氨反应器尾气的氨分离变压吸附工艺,研究了不同操作条件下工艺分离的性能,探究了操作参数对工艺性能的影响。模拟结果表明,在吸附压力5 bar(1 bar=105 Pa),吸附时间250 s,进料量1.2 mol·min^(-1)的条件下,该工艺分离得到的NH_(3)纯度可达89.30%,回收率可达94.67%,分离能耗为38.02 kJ·mol^(-1)。 贾晶宇 孔德齐 沈圆辉 张东辉 李文彬 唐忠利关键词:合成氨 真空变压吸附 吸附剂 基于二级双回流的变压吸附捕碳工艺研究 2025年 碳捕获、利用与封存是应对全球气候变化的关键技术,而火电厂烟气是工业碳排放主要来源之一。变压吸附是常用的烟气捕碳工艺之一,已有的研究表明常规真空变压吸附难以获得满足指标的二氧化碳产品,双回流变压吸附可获得两种高纯度和回收率的产品,但生产能力较低。对此,基于文献数据对组成为N_(2)/CO_(2)=85%/15%的烟气进行了二级耦合工艺的模拟,探究了进料位置,吸附时长,空塔气速和轻、重回流量对工艺的影响。结果表明,吸附压力为一级200 kPa,二级105 kPa,解吸压力为一级30 kPa,二级2 kPa,进料位置距塔底与塔高比0.4,吸附时长90 s,空塔气速0.07 m/s,轻回流量5.5×10^(-3)mol/s,重回流量1.1×10^(-2)mol/s时,能得到96.42%的CO_(2)和99.93%的N_(2),回收率96.22%和99.47%。此外,与文献对比,提出的二级工艺具有高生产能力和较低能耗。 姚佳逸 张东辉 唐忠利 李文彬关键词:变压吸附 二氧化碳捕集 硅胶 烟道气 数值模拟 从浓度分布评价填料塔性能 被引量:2 2004年 The performance of sheet metal structured packing Mellapak 350Y in a pilot-scale high-pressure column(0.15 m I.D.) was investigated at 700-1900 kPa. The packing height was 2.0 m. Isobutane and n -butane was used as test mixture. The imperfect flow phenomena in column,such as maldistribution,wall flow,end effect and backmixing could be revealed by testing the composition profile along the packing. A concave or convex composition profile curve might be a result of maldistribution,and f _ max ,which was the maximum value of liquid maldistribution friction could be used to judge the sensitivity to maldistribution of a proposed packed bed. Through comparing the separation efficiency at the top section of packing with that at the bottom section would disclose the existence of wall flow and end effect in the column. Moreover,the extent of gas and liquid backmixing in packing could be estimated if the composition profile along the whole column could be obtained. 唐忠利 刘春江 陈江波 王广全 袁希钢 余国琮关键词:蒸馏 填料塔 燃料型减压塔汽提段内件型式对拔出率的影响 被引量:1 2009年 减压塔汽提段的板效率和压力降对蜡油拔出率及减压渣油中500℃以下馏分含量等技术指标有显著的影响。固舌塔板用于减压塔汽提段存在效率低、压力降大的缺点,难以满足减压塔汽提段的操作弹性要求。针对上述问题,对传统的固舌塔板设计方法及计算公式进行了比较、总结,提出减压塔汽提工况下固舌塔板漏液点计算的修正公式和符合实际的固舌塔板新设计方法。通过理论分析和现场数据比较了在减压塔汽提段采用固舌塔板和规整填料的差别,说明采用规整填料可以有效地解决减压塔汽提段效率低、压力降大、弹性小的问题。 吴少敏 唐忠利 何洪 杜翔关键词:减压塔 汽提段 拔出率 络合结晶法分离提纯间甲酚和对甲酚方法 本发明涉及一种络合结晶法分离提纯间甲酚和对甲酚方法;先以三乙烯二胺为络合剂通过络合结晶得到高纯度的对甲酚,再将这一操作中的滤液作为反应物,使用乙酸钠为络合剂通过络合结晶从中提纯间甲酚,为了提高全程收率,乙酸钠法中的滤液再... 王启纶 唐忠利文献传递 一种内部热集成节能精馏装置及其装配方法 本发明涉及一种内部热集成节能精馏装置及其装配方法。该装置包括精馏塔段、提馏塔段、换热元件,精馏塔段顶部筒体,提馏塔段塔体,塔顶管板,填料腔,塔底管板,精馏塔段上部塔体,精馏塔段中部塔体,精馏塔段下部塔体,精馏塔段底部筒体... 袁希钢 闫兵海 陈旭东 许良华 刘春江 罗祎青 曾爱武 唐忠利文献传递 纳米聚合物微球的封堵性及驱油性能 被引量:11 2021年 聚合物纳米微球因其对水、温度和矿化度具有良好抵抗力以及较低的使用成本而受到更多关注,作为一项新型调驱技术,可大幅提高油田采油效率。为了更好地认识聚合物纳米微球的驱油效果,开展了聚合物纳米微球的封堵及驱油研究。进行了微通道驱替实验,透过滤膜实验,通过激光粒度仪分析了溶胀后微球的尺寸变化,通过透射电镜观察了微球乳液,并研究了空气中微球乳液与干粉的表面张力。结果显示,在50和100 nm微球的微通道实验中都观察到了微米级别的团聚物,扩大了水分散体系的波及体积,2种纳米聚合物微球都会出现一定程度的团聚行为,具有溶胀性能,还发现了微球和乳化剂、油滴之间的缠结现象。微球乳液中含有的表面活性剂使其表面张力降低,从而提高了驱油效率。对纳米微球的封堵性能和驱油性能进行了研究,对揭示纳米微球的驱油机理和产品的可持续发展与创新具有显著意义。 李翔 瞿瑾 鞠野 唐忠利 王硕 戚佩瑶 刘丰刚 刘晓非关键词:驱油 规整填料塔内气相流动的计算流体力学模拟 被引量:11 2005年 通过引入表征体元的概念,采用体积平均的方法,使规整填料塔内的非连续介质连续化,建立了规整填料塔内气相单相流的体积平均连续性方程、运动方程和质量传递方程;用PHOENICS3.3对规整填料塔内气相单相流的速度分布和质量分数分布进行了模拟,给出了xz剖面的压力分布图、xz和xy剖面的速度分布图和不同时刻xz剖面的示踪剂浓度分布图;模拟结果能反映规整填料内气体的流动情况.结果表明:在压力小于2.0MPa时,气相轴向返混系数基本不受压力的影响,且随着有效气速的增加,其明显增加;轴向返混系数的模拟值与实验值的相对偏差小于4000. 张鹏 刘春江 唐忠利 袁希钢 余国琮关键词:规整填料 计算流体力学 气相