[00650061]面向节能减排的分离过程强化技术及工业应用

该成果体现了基础研究与成果转化并重的特色，主要技术内容包括：(1)计算流体力学基础研究：提出了新型填料塔内流体流动的“气液均布”数学模型，并经过了大量的实验验证，为高效填料塔和过程强化新技术的研发提供了理论依据；(2)新型高效填料的研发：在国内外率先开发了BH型高效填料，其优点是加快了汽-液扩散速率，增加了液膜面积，强化了分离过程，适用于表面张力大、分离要求苛刻的物系。(3)上下槽式液体分布器的研发：使液体分布均匀且不堵塞分布孔，与BH型高效填料协同作用、相辅相成，充分发挥了填料塔的高效作用。(4)测定了20余种物系的相平衡基础数据，并建立了适用于分离过程的预测型分子热力学理论体系，为分离过程模拟及塔内构件的优化设计提供了强有力的理论和信息强化支持。(5)开发了一整套与BH型高效填料塔及其过程强化相适应的优化设计方法和软件包；(6)新技术已在多个行业的废水、废气处理和高纯物分离过程中集成和工业应用。该成果达到并超过了国内外同类项目的先进技术指标：所开发的BH型高效填料塔在工业应用中达到8-10块理论板/m填料，高于同等规格下Sulzer等公司的5-6块理论板/m填料；新技术的特色是应用于废水、废气和高纯物分离的节能减排之中，使得水合肼生产精馏后氨氮废水中氨含量低至20-30ppm，不用处理即达到二级污水排放标准，并可直接进行回用；甲醇产品纯度≥99.95%，废水中甲醇含量降为0.005-0.001%；聚乙烯醇尾气排放中甲醇含量≤100ppm；精醋酸乙烯产品中与其沸点最近的杂质醋酸乙酯的含量≤50ppm；以及丙炔醇产品纯度≥99.5%等。同时，新技术通过降低塔顶回流比而节省能耗。已在全国三十多家企业的300多座分离塔中得到成功应用。仅据7家应用单位统计，近三年来累计取得经济效益达6.3亿元；节省了22.4万吨标煤和3658.9万吨水；减少化学物料排放8.887万吨，取得了显著的经济和社会效益，实现了节能减排的目的。该项目还可进一步推广应用于其它如整体式结构化催化剂载体的制备之中，进一步强化节能减排，体现了其学术价值。