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轻同位素分离级联系统的简捷设计 被引量:6
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作者 许保云 李虎林 +2 位作者 袁家均 李良君 杜晓宁 《同位素》 CAS 2010年第4期193-196,共4页
为了寻求基于实验设计的轻同位素分离级联系统的简捷设计方法,以级联系统的年总费用为考察指标,以各分离级的相对抽取率、关键组分的富集倍数为决策变量,采用均匀设计法对低温精馏分离稳定同位素13CO的三级联系统进行了优化设计。通过... 为了寻求基于实验设计的轻同位素分离级联系统的简捷设计方法,以级联系统的年总费用为考察指标,以各分离级的相对抽取率、关键组分的富集倍数为决策变量,采用均匀设计法对低温精馏分离稳定同位素13CO的三级联系统进行了优化设计。通过对均匀实验的结果进行回归分析,得到了级联系统的年总费用与各决策变量之间关系的数学模型,从而得到当年总费用最低时级联系统的各决策变量,以此进行各分离级的工艺设计。通过使用DPS软件数据处理系统对均匀实验结果进行回归分析,得到了级联系统年总费用对各级联参量的数学模型,并得到了年总费用达到最小值时的各级联参量值。 展开更多
关键词 轻同位素分离 级联 简捷设计
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Aspen软件在低温精馏分离稳定同位素^(13)C中的应用 被引量:3
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作者 许保云 田叶盛 +5 位作者 李虎林 龙磊 吉永喆 蔡扬 李良君 杜晓宁 《同位素》 CAS 2012年第4期199-203,共5页
本工作对低温精馏分离13 C同位素的稳态模拟与动态模拟进行了研究。使用商用流程模拟软件Asp-en Plus建立低温精馏过程的稳态模型,通过对比模拟数据与实验数据,验证物性参数和模型的可靠性。使用Aspen Dynamics建立低温精馏过程的动态模... 本工作对低温精馏分离13 C同位素的稳态模拟与动态模拟进行了研究。使用商用流程模拟软件Asp-en Plus建立低温精馏过程的稳态模型,通过对比模拟数据与实验数据,验证物性参数和模型的可靠性。使用Aspen Dynamics建立低温精馏过程的动态模型,动态模拟结果与实验数据吻合良好。结果表明,可以使用Aspen Dynamics对碳同位素分离过程进行动态特性研究,并对精馏过程进行开车时间预测、控制方案分析、操作性分析和安全性分析等。 展开更多
关键词 稳定同位素13C 低温精馏 稳态模拟 动态模拟 ASPEN PLUS ASPEN Dynamics
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稳定同位素^(13)C分离级联装置的模拟优化研究 被引量:6
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作者 田叶盛 李虎林 +1 位作者 许保云 李良君 《同位素》 CAS 2012年第4期193-198,共6页
本工作设计了一套利用CO低温精馏分离稳定同位素13 C的三级联装置,其填料层高度为38m,塔径分别为0.15、0.08和0.05m,塔内装填自主研发的高比表面PACK-13 C专用填料。采用均匀设计方法进行级联装置的优化设计,综合分析了不同的回流比、... 本工作设计了一套利用CO低温精馏分离稳定同位素13 C的三级联装置,其填料层高度为38m,塔径分别为0.15、0.08和0.05m,塔内装填自主研发的高比表面PACK-13 C专用填料。采用均匀设计方法进行级联装置的优化设计,综合分析了不同的回流比、原料量和级间进料量对同位素13 C产品丰度和生产能耗的影响。对实验数据进行二次多项式逐步回归分析,获得了产品丰度与塔顶回流比、原料量及级间流量和能耗费用与回流比、原料量及级间流量的模型方程,并利用遗传算法对模型方程进行优化。模拟研究结果显示,优化后的三塔级联生产装置的各级间流量依次为18.056、236.50和32.400 mol/h,塔顶回流比为74.824,在此条件下可获得13 C丰度≥93%。与初始设计值相比较,优化后降低了能耗费用成本。本工作提出的模拟优化研究方法可应用到同位素13 C的产业化生产,以至推广到传统精馏过程的优化设计中。 展开更多
关键词 稳定同位素 13C 分离 级联 模拟优化
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^(13)C同位素低温精馏过程动态模拟 被引量:5
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作者 袁家均 李虎林 +1 位作者 许保云 李良君 《同位素》 CAS 2010年第4期197-201,共5页
为深入了解CO低温精馏分离13C系统的动态特性,建立了系统的动态模型,借助软件Aspen Dynam-ics对该系统的全回流、开车以及物料量发生扰动过程进行了动态模拟。塔釜热负荷和塔釜持液量对全回流过程的影响结果显示,全回流动态浓缩过程耗时... 为深入了解CO低温精馏分离13C系统的动态特性,建立了系统的动态模型,借助软件Aspen Dynam-ics对该系统的全回流、开车以及物料量发生扰动过程进行了动态模拟。塔釜热负荷和塔釜持液量对全回流过程的影响结果显示,全回流动态浓缩过程耗时约1周,稳定时塔釜13C16O摩尔分数约为3.9%。模拟研究结果显示,先浓缩后稳态出料的开工方案可大幅缩减装置动态开工时间,产品摩尔分数达到14.5%,耗时约需38.6 d;而对应的同时稳态进出料开车方案平衡时间需127.7 d;开发持液量低的填料可进一步缩短开工时间,降低产品成本。对进料扰动的计算表明,本工作采用的分离装置对物料量的波动具有较强的抗干扰能力,波幅50%、时间为4 h的进出料量波动对产品品质的影响可忽略。 展开更多
关键词 13C同位素 低温精馏 动态模拟
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CO中^(12)C^(18)O同位素交换反应实验研究
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作者 龙磊 李虎林 +5 位作者 许保云 吉永喆 姜永悦 田叶盛 蔡扬 杜晓宁 《同位素》 CAS 2015年第1期37-40,共4页
在催化剂的作用下,CO分子间存在氧同位素和碳同位素重排达到热力学平衡的现象。通过分析12C18O和13C16O反应生成12C16O和13C18O的同位素形态,从而得到合适的反应条件。在实验中,研究了反应温度、反应压力以及空速等因素对12C18O转化率... 在催化剂的作用下,CO分子间存在氧同位素和碳同位素重排达到热力学平衡的现象。通过分析12C18O和13C16O反应生成12C16O和13C18O的同位素形态,从而得到合适的反应条件。在实验中,研究了反应温度、反应压力以及空速等因素对12C18O转化率的影响。结果表明,在260Torr,400℃,空速为0.5mL/(g·min)条件下,12C18O的转化率可以达到80%。 展开更多
关键词 同位素 化学交换 催化
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含不对称茚满结构聚酰亚胺的合成与表征 被引量:2
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作者 包春连 李晓雷 +1 位作者 陈涛 许保云 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期7-13,20,共8页
以双酚A为原料,通过有机合成制备含不对称茚满结构的二胺单体6-(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基-1-[4-(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]苯基-1,3,3,-三甲基茚满,并与5种二酐通过化学亚胺化法制备含茚满结构聚酰亚胺。通过红外光谱、核磁共振、溶... 以双酚A为原料,通过有机合成制备含不对称茚满结构的二胺单体6-(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基-1-[4-(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]苯基-1,3,3,-三甲基茚满,并与5种二酐通过化学亚胺化法制备含茚满结构聚酰亚胺。通过红外光谱、核磁共振、溶解性能测试、紫外可见光谱、差示扫描量热分析、热重分析等对聚合物进行测试。结果表明,该系列聚酰亚胺室温下在低沸点溶剂如CHCl3,CH2Cl2,THF,丙酮等中也表现出非常优异的溶解性能;在450~760 nm范围内具有优异的光学性能,550 nm处透光率高达88.1%;玻璃化转变温度在228~265℃,5%热失重温度(N2氛围)在484~520℃,具有良好的热性能;拉伸强度为75.8~92.5 MPa,弹性模量为1.3~2.0 GPa,断裂伸长率为3.2%~10.8%,表现出良好的力学性能。 展开更多
关键词 聚酰亚胺 茚满结构 溶解性能 光学性能 热性能
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含不对称茚满结构二胺单体的制备及表征 被引量:1
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作者 包春连 李晓雷 +1 位作者 陈涛 许保云 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期95-98,共4页
以双酚A为原料合成茚满双酚,与2-氯-5-硝基三氟甲苯通过亲核取代及加氢还原制备同时含不对称茚满结构和三氟甲基的二胺单体6-(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基-1-[4-(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]苯基-1,3,3-三甲基茚满。考察了工艺条件对产物... 以双酚A为原料合成茚满双酚,与2-氯-5-硝基三氟甲苯通过亲核取代及加氢还原制备同时含不对称茚满结构和三氟甲基的二胺单体6-(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基-1-[4-(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]苯基-1,3,3-三甲基茚满。考察了工艺条件对产物收率的影响,并通过傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振氢谱仪对产物进行表征。结果表明:成功制备出二胺单体,在反应温度60℃、反应时间3h、H2与二硝基化合物摩尔比为1∶12,Pd/C催化剂用量为二硝基化合物质量的10%时,产率可达97.51%。 展开更多
关键词 茚满双酚 不对称茚满结构 三氟甲基 二胺单体
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基于Aspen Plus的^(11)BF_(3)同位素分离工艺模拟研究 被引量:2
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作者 任倩倩 李瑜哲 +5 位作者 吴高胜 艾波 宗睿 王传昌 包春凤 许保云 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期244-250,共7页
为实现高丰度^(11)BF_(3)同位素分离工艺的优化设计,本文通过自定义组分,补充商用化工流程模拟软件Aspen Plus数据库中同位素分子的相对分子质量和饱和蒸气压数据,回归扩展安托因方程参数,建立了基于Aspen Plus的^(11)BF_(3)同位素分离... 为实现高丰度^(11)BF_(3)同位素分离工艺的优化设计,本文通过自定义组分,补充商用化工流程模拟软件Aspen Plus数据库中同位素分子的相对分子质量和饱和蒸气压数据,回归扩展安托因方程参数,建立了基于Aspen Plus的^(11)BF_(3)同位素分离工艺模型。以两组实验数据为依据,采用默弗里板效率修正Aspen Plus中的模型,获得两组模拟值与实验值间的相对误差分别为-2.69%和0.91%,表明修正后的模型可较好地描述11BF3同位素分离过程。最后根据建立的数学模型分析了理论塔板数、回流比和塔顶压力对交换塔塔顶^(11)BF_(3)同位素丰度的影响。结果表明,塔顶压力降低、回流比增加和理论塔板数增加均有利于^(11)BF_(3)同位素的富集。通过计算得到当塔顶压力为常压、理论塔板数为720、回流比为300时,交换塔塔顶丰度达到最大值99.95%。本文结果可为后续的优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 Aspen Plus 化学交换精馏法 ^(11)BF_(3)同位素分离
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