精馏节能技术范文第1篇

关键词：酒精蒸馏；节能技术；推广应用

1发展酒精蒸馏节能技术的背景及意义

能源是人类赖以生存的重要物质，是当今社会经济发展不能缺少的基础物质。由于我国环境遭到严重污染，所以有很大必要发展燃料乙醇。因为我国对乙醇燃料产业起步较晚，相对一些发达国家来说比较落后，并且对相关方面的技术了解也不是很完整，虽然经过了十几年的不懈努力，在一些技术上也得到很大提高，但是由于我国是能源消耗大国，对酒精蒸馏节能技术的推广应用是很有必要的[1-3]。发展酒精蒸馏节能技术能有效保护我国环境，节约资源，有效贯彻落实科学的发展观；有利于实施保护环境的基本国策，除此之外，有利于促进人与自然和谐发展，建设社会主义和谐社会，因此，我国要想长久发展下去，必须遵循环境与经济相结合发展原则，做到可持续发展。酒精蒸馏节能技术不但能够降低酒精蒸馏的成本，降低消耗，对保护环境有积极的意义。

2酒精蒸馏节能技术的推广应用

2.1酒精蒸馏真空系统的改造

水力真空系统存在的问题：①能耗方面的问题。要想达到运行时的真空度，需要同时开启4台30kW的真空循环泵，并且还需连续运行才能达到目的，而且每次开机均需要2～3h才能达到所需的真空度，随着时间的推移，设备逐渐老化，启动所需的时间增长，不仅是耗能大，而且效率也非常低，对酒精的蒸馏产生极大影响[4]。②真空系统用水方面的问题。在实际的生产过程中，从水力喷射器中流回到循环水箱中的水，温度发生较大的变化，造成循环水箱中的水温一直升高，导致系统中的真空度参数发生变化，影响正常生产，并且为达到较好的喷射效果，必须将温度高的水从循环水箱中排出来，然后大量补充一次水，从而造成水浪费[5]。在化工生产过程中，真空系统是比较常用的设备，经常被应用到生产中。就目前的生产情况来看，20万t酒精生产装置中的粗馏塔和除甲醇塔都得需要在真空的环境下产生负压维持正常生产，一般粗馏塔的真空度大概要在-60kPa，除甲醇塔真空度大概要在-45kPa。一般真空系统采用水力喷射系统，要想在以上的真空条件下正常运作，就得大量一次水水利喷射，这样做不仅耗能较大，运行成本也不低。针对真空系统中存在的缺陷，加以分析，对其改造，尽量在不改变原来工艺流程的前提下，将水力喷射器用水环真空泵替代，能有效节约其中运行成本，以达到节能减耗的目的。基于上述问题，经过人们不断分析探究对真空系统改造。基本措施是在不改变原来工艺流程的前提下，使粗镏塔的真空度达到-60kPa，除甲醇塔的真空度达到-45kPa，并且将系统开机以及达到指标的时间由以前的2h缩短到40min内，除此之外，用结构简单、耐久性强的水环式真空泵替代水力喷射器，可以对一些含颗粒的气体抽吸，对回收浓缩工艺里面有效成分十分有益[6]。

2.2差压蒸馏法

差压蒸馏法的应用是生产酒精技术不断发展进步的重要体现。要想酒精里面的乙醇浓度较高，就需要在蒸馏过程中将其与杂质分离的彻底一些，因此消耗的蒸汽就越多，需要蒸馏塔也就越多。经过人们长时间生产研究发现，多塔蒸馏能有效提高乙醇含量，因此多塔蒸馏已成为提高酒精浓度的必要措施。在以前的酒精蒸馏法中大多采用的是三塔或四塔的常压蒸馏。但经过人们改良后，就出现了像现在这样的五塔差压蒸馏，五塔一般为粗馏塔、精馏塔、萃取塔、第二精馏塔和脱甲醇塔，粗馏塔主要负责蒸馏，并且在精馏塔一次蒸汽加热，利用产生高温沸水对其他塔换热，充分循环利用废物，提高利用率，节能减耗。目前五塔差压蒸馏法能够达到一级的标准，与其他的多塔蒸馏相比较，这种差压蒸馏法大约节省蒸汽60%，节约冷却水70%，除此之外还减少了废液的排放量。综合以上的优点，可以看出多塔差压蒸馏技术比以往的蒸馏技术的节能效果更要显著，不仅酒精的质量大幅度的得到了提高，这样做还具有良好的经济收益，对环境的污染也降到了最低，这符合我国的可持续发展战略。酒精蒸馏节能技术已经渗透到了生产的细节中，对工艺技术的改造，处处体现了节能减排的观念，可以看出，酒精蒸馏节能技术的应用推广已经融入到了人们的生产生活当中。

2.3四塔双效差压蒸馏的优化改造

这种方法是利用精馏塔的酒气作为粗馏塔的热源完成加热的，并且常压粗馏塔的废液产生的二次蒸汽再次作为负压塔的热源，整体设计不但符合节能、低耗能的理念，还方便操作。虽然由于设备自身原因，造成在生产中的参数不太稳定，但是这种方法利大于弊，值得推广。在改造优化前，主要问题一般是蒸汽消耗高，精馏塔回流乙醇和成品酒气冷却水的用量较大，并且精馏塔底部流失酒精情况严重，常压精馏塔理论板数不足和能耗高等。但是，经过四塔双效差压蒸馏的优化，人们增加换热器的数量，充分利用精馏塔产生的蒸汽，并且人们还通过增加精馏塔的高度来增加塔板数量，有效提高酒精蒸馏的效率，减少酒精流失，达到节能降耗的目的。经过此次优化改造，人们可以看出酒精蒸馏节能技术在实际生产中的推广应用，节能技术不但可以降低成本，减少开支，还能有效的保护环境，促进我国可持续发展。

3结语

酒精蒸馏节能技术在实际生产生活中有很大利用价值。本文通过介绍各个装置改造中节能技术的推广应用情况，根据实际改造效果，突出酒精蒸馏节能技术的应用价值。此技术推广应用，不仅能提高生产质量和效率，还能起到节能、降耗的作用，发展的同时不破坏环境，是维持我国可持续发展的重要举措。

参考文献：

[1]程骏.糖蜜酒精蒸馏节能工艺和关键设备的研究[D].杭州：浙江工业大学，2014.

[2]唐瑞.酒精蒸馏节能提质技术改造——两塔进料四塔差压蒸馏工艺的应用[D].济南：齐鲁工业大学，2014.

[3]孙朋朋，王君高，刘明明，等.酒精蒸馏技术的进步与节能减排[J].齐鲁工业大学学报，2013（4）：42-44.

[4]王广霞.中粮肇东公司纤维素酒精蒸馏能耗系统优化研究[D].长春：吉林大学，2014.

[5]滕海涛，李璟，姜新春，等.五塔二级差压酒精蒸馏工艺的生产应用[J].广东化工，2015，42（13）：88-89.

精馏节能技术范文第2篇

本文介绍并分析了甲醇精馏的几种技术与工艺原理，对甲醇精馏过程中如何在保证产品质量、降低甲醇损失、降低蒸汽消耗进行探讨，以获取更好的经济效益。

关键词：

甲醇精馏；节能降耗

甲醇是一种重要的工业原料，甲醇精馏是甲醇生产过程中一个重要的加工程序。随着我国科技不断发展，甲醇也更为广泛的用于工业生产中，优化甲醇精馏的工艺流程，节约成本，降低能耗成为关注点。

1精馏技术的流程介绍

1.1二塔精馏技术二塔精馏技术出现比较早，且在工业中的实际应用较多。所谓二塔就是预精馏塔和主精馏塔。甲醇合成系统获得的初甲醇产物送入预精馏塔，然后在预精馏塔里去除物料混杂的低沸点、轻组分类物质，剩下包含有水、甲醇、乙醇及高级醇、高级烷烃的富甲醇液，这些液体通过预塔泵入主塔，进一步提纯。

1.2三塔精馏技术所谓三塔即：预精馏塔、加压塔及常压塔。原料经过加压预热后，进入预塔，进行全回流操作；预塔加工后的原料，再次加压塔原料泵入加压精馏塔处理后，经过冷却器冷却到四十度及以下，作为精甲醇流入常压塔，最后采出成品。

1.3“3+1回收”精馏技术“3+1”塔，比三塔的设计要更为灵活，也就是在三塔精馏的基础上，增加一条回收塔侧线，将常压塔的杂醇物质引入回收塔再次馏分。不但可以提高回收率减少甲醇提取的损失提高经济效益，而且还能降低废水处理难度，保护环境。

1.4热泵精馏技术热泵精馏技术就是将塔的顶部空气进行加热升温后，以为底部再沸器提供热源。分为有加压和吸收式两种。在3×105Pa的时候，比三塔的蒸汽消耗要多。所以，沸器的温度大于三百度，热泵精馏技术便不适用了。在1×106Pa的时候比三塔的蒸汽消耗要少，循环水的使用量也会减少很多。所以，热泵精馏技术一般在温差较小的提取工艺里面比较适合使用，且对于分离沸点较近的物质能够更好地节约成本。

2节能降耗分析

2.1精馏工艺能耗比较二塔精馏技术与三塔精馏技术相比，三塔精馏可以减少蒸汽的使用量，三塔精馏比二塔精馏少一半的能耗。但是，也并不是所有的甲醇生产都适合采用三塔精馏，因为三塔精馏的成本比二塔精馏高，所以一般一年的甲醇生产量可以达到十万吨以上的使用三塔精馏划算。热泵精馏比三塔精馏，整体省一半以上的能耗，但是成本要比三塔精馏更高。“3+1”塔则主要是将杂质引入回收塔进行再次分馏，使原料可以充分利用回收，当然，“3+1”的使用成本也比较高，甲醇的年产量超过十万吨，可以考虑使用。[1]

2.2保证生产质量精甲醇是甲醇精馏装置生产出的产品，保证产品质量可以有效的减少资源浪费。只有精甲醇的成产质量达标，才能满足市场的大量需求。在进行生产操作时，各个生产步骤和生产指标要严格按照相关规定进行，避免因产品质量问题造成产品不合格而出现大量的资源浪费，同时还要定量加大或减少蒸汽加热量的方法，避免大幅度的加减负荷。

2.3稳定原料粗甲醇质量在甲醇合成这一阶段会产出很多甲醇精馏的原料粗甲醇，一旦合成系统操作时出现一些问题的话，就会对合成生产的粗甲醇质量稳定带来一定的影响。对于控制塔的入口气体组成成分要进行严守把关，当合成塔入口的气体组成中，一氧化碳的含量增加，粗甲醇中二甲醚及乙醇等高级醇的含量就会有所增加；当合成塔入口的气体组中，二氧化碳含量的增加，粗甲醇中的水分就会增大，同时酸度也会增加。那么粗甲醇的品质就会有所下降，甲醇精馏的分离难度也增大，在精馏时为了保证产品的质量，就需要进行提高回流比，为这样，就无疑增加了蒸汽耗量，增加了精馏的能源消耗。所以，稳定合成系统的运行情况，从而稳定原料粗甲醇的质量。

2.4控制精馏过程中的回流量比回流比是精馏的重要操作参数之一。直接关系着塔内各层塔板上的物料浓度的改变和温度的分布，对物料平衡和热量平衡都有影响。对于已经确定了甲醇产品相关标准的精馏设备来说，回流比的大小对甲醇的质量和蒸汽消耗都有着很大的意义，回流比太小的话，甲醇原料液中的杂质组分很容易回流，杂质就不好去除干净，从而导致精甲醇的质量不合格；要是回流比太大，蒸汽的消耗量将就会增加。回流比应根据塔的负荷和精甲醇质量进行调整。在保证精甲醇质量的前提下，要想降低甲醇精馏蒸汽消耗，可以去适当的降低回流比。在实际生产中，先保证产品质量的前提下，可以根据实际情况适当的先降低预塔和主塔的回流比，以降低蒸汽的消耗。[2]

2.5控制精馏系统内的压力甲醇原料液从预塔出来进入加压塔升压后，然后才可以再次进入精馏塔的进料段，由回流泵进入精馏塔的甲醇液经过加压塔加压重新作为回流液加入到原料液中，加压塔的不仅可以对蒸汽或回流液体进行加压，还可以对加热后的蒸汽向精馏塔提供热量，此时蒸汽的压力下降，塔内的温度得以控制。塔底残液则通过常压塔控压再进入冷凝器冷凝进行回流，倘若采出的精甲醇质量还是有问题，可以依次循环提高回收率。

2.6降低废水中甲醇含量控制甲醇精馏废水中甲醇的含量主要是为了减小甲醇损失，提高精馏的回收率。精馏生产运行中应加强监控，需要控制好塔釜的温度，把废水中的甲醇的含量管控好，减小甲醇损失。在操作中，当常压塔需要给气提塔进料时，要提前进行适当的加蒸汽，以保证热量平衡，防止放空温度过高，以此来减少甲醇的损耗。

3结语

在精馏过程中，要完善精馏装置各个操作环节的开启与停止装置。操作管理操作工人要在甲醇精馏操作方面也要做到细心、认真，要有强烈的责任心和认真的工作态度，严格控制原料液与采出液的甲醇质量、回流比以及系统压力，这样就能节能降耗，提高企业的经济效益。

参考文献：

[1]姚国强,王赵兴,赵博.甲醇精馏节能降耗的工艺操作[J].西部煤化工,2014（,01）:26-27.

精馏节能技术范文第3篇

关键词：精馏装置 浮阀塔装置 甲醇 生产负荷 优化设计

一、甲醇精馏工艺与精馏装置工艺概述

1.甲醇精馏工艺的的选择

对于甲醇装置,目前的精馏部分,工艺常选用的有双塔精馏、三塔精馏，塔又分填料塔及浮阀塔，以下就模拟新建（20万吨/年）甲醇装置如何科学、经济选择精馏工艺及装置发表一下自己的看法。

相同规模条件下的装置，选用三塔精馏比双塔精馏投资增加20%以上，但运行费用总体可节省20%左右。因此，在选择双塔精馏还是三塔精馏工艺时，主要是看甲醇实际生产能力、预期的生产规模以及甲醇的市场行情等因素。要有成本意识，同时也要考虑企业水、电、汽等公用的使用率。众所周知，精甲醇提纯越高，产生的废水也越多，这就对企业环保提出了更高的要求。因此，生产规模在5万吨以下时，一般选择双塔精馏工艺较为经济，因为双塔精馏工艺投资省、建设周期短、装置简单，易于操作和管理。然而应明确一点，如果是年产20万吨的甲醇，工艺上要选三塔精馏，因为三塔精馏要比两塔精馏节能，蒸汽消耗每吨要低至少0.2~0.3吨/吨。

年产20万吨甲醇的精馏塔，塔径超过2.5米，因此填料塔的偏流、壁流效应等缺点就表现出来了，所以年产20万吨甲醇的精馏塔，一般采用浮阀板式塔。浮阀塔的优点：允许的蒸汽速度大；操作弹性大；塔板效率高；压降小；塔板安装容易；适于黏度稍大及有一般聚合现象的系统。但应注意浮阀安装要求、浮头脱落现象、以及蒸汽喷出。

2.精甲醇精馏工艺的选择

双塔精馏所获得的精甲醇产品，要求甲醇中乙醇和有机杂质含量控制在一定范围即可。特别是乙醇的分离程度较差。三塔常压精馏工艺虽弥补了双塔常压精馏的不足；但与双塔精馏一样都未能解决节能和优质的矛盾。因此三塔加压精馏更合理利用热能，较双塔流程节约热能30%～40%，也节省了冷却水．但投资较大，因此更适于投资和产能在20万吨以上的项目。

二、甲醇精馏装置工艺优化设计

随着精馏装置和技术的能力不断发展、成熟与完善，许多化工企业为扩大产能不断对其精馏装置进行结构优化和设计，本文针对甲醇三塔精馏技术进行结构优化设计，旨在针对20万～30万吨/年的甲醇生产能力的企业。甲醇精馏改制优化装置过程中以板式浮阀塔塔径和浮阀选用进行探讨对比，以产能扩增和节能降耗为基点，最终取最优化的设计方案进行精馏装置的优化改造。

三塔精馏是将甲醇精馏塔分为加压精馏和常压精馏两个塔，充分利用加压塔的甲醇冷凝热，实现“双效”精馏。三塔流程使蒸馏的蒸汽消耗比传统双塔流程降低了40%以上，1吨甲醇可节约蒸汽1吨以上，冷却水用量降低50%，同时装置处理能力增加10%~20%。

1.塔板的气速分析

塔板是板式塔的核心部件，主要作用是造成较大的气液相接触的表面积，以利于在两相之间进行传质和传热。塔板上气液两相的接触状态是决定板上两相流流体力学及传质和传热规律的重要因素。当液体流量一定时，塔板上气液接触的情况随气速的变化有所不同，大致可以分为四类：①鼓泡接触状态②蜂窝状接触状态③泡沫接触状态④喷射接触状态。

2.浮阀塔盘（板）的优化分析

ADV浮阀塔盘是在大量实验的基础上，对传统的F1塔盘技术加以改造、创新，研发出的新一代高性能浮阀塔盘。ADV塔盘通过全面优化，在提高生产能力的同时，也使效率提高、阻力降低、操作弹性增加，使其以优良的综合性能，全面提高了塔盘的技术水平。与传统的F1型浮阀塔盘相比，ADV塔盘的主要技术特点体现在以下几个方面：生产能力提高40%以上；分离效率高10%以上；操作弹性大40%以上；压降约低10%。对于提高工业装置处理能力和分离效、降低精馏过程的能耗、减少工业排放废水及废气中的污染物，ADV塔盘在改造诸如传统的F1浮阀塔盘的项目应用中，作用尤为突出。

经过大量实验和多次工业应用证明，与传统的F1浮阀塔盘（下称“F1塔盘”）相比，ADV塔盘可同时显著提高处理能力和分离效率，并可增大操作弹性，综合性能优异，尤其适用于技术要求较高的改造项目。

性能指标：经过大量实验和在大型工业塔上的应用，结果表明，同F1塔盘相比，ADV塔盘的生产能力可提高40%以上、板效率可提高10%至20%、操作弹性亦可增大40%以上。成果的创新性、先进性：ADV塔盘的主要特征是在阀的顶部开若干切口（或孔），从而充分利用了阀顶的传质空间；气体从小阀孔喷出，分散得更细密，使气液接触更充分；部分气流经小阀孔喷出，减少了从阀周边喷出的气流量，减弱了高负荷时相邻阀之间气流的对冲，从而减少了雾沫夹带；采用带有导向作用的ADV浮阀，可消除塔盘上的滞流现象，提高了液体分布的均匀度；在塔板的入口处设置鼓泡促进器，促使汽液分布均匀；采用新型的塔板连接方式，提高了塔板的开孔率，增大了塔板的有效区面积；适当改进降液管的设计，在满足液体负荷要求的条件下，尽量扩大塔板鼓泡区的有效面积；独特的阀腿和阀孔设计，使浮阀在操作时不旋转；改造时可一对一地更换F1塔盘，特殊的塔盘连接也使安装更加容易，因此可使施工周期缩短；同时由于结构比较简单，改造成本比F1塔盘成本相当。

3.塔径与扩能解析

精馏塔的塔径一般都是以根据液泛气速来确定的，通常进行设计时取液泛气速的60%到80%作为操作气速，从而计算塔径。我们暂时可将一套装置的生产能力大概20万吨/年产量为模拟基准。

塔径的选择要考虑精馏塔内上升的气体速度，是否会低于载点，塔的传质效率。对于精馏塔的设计，一般会取比较大的余量，如果计算机算出来的6，最后塔径取值应在为6.5~7m之间。在通常的塔器设计中，20%的余量是很正常的，因此要充分考虑产能的弹性特点这个因素，因为我们需要考虑实际生产任务中一些在设计中忽略，而在实际生产中存在的影响，如原料中的杂质、填料传质情况、壁流效应等等。

参考文献：

[1]刘景玉，赵鑫；甲醇精馏过程设备分析；《内蒙古石油化工》；2010， 36(17).

精馏节能技术范文第4篇

【关键词】化工原理；蒸馏；教学方法

【Abstract】The Principles of Chemical Engineering is the core course for students studying in chemicals； Also， it is an application course with the focuses of practicality and engineering questions， both theory and practice are equally important. Taking the distillation section as an example ， in view of the existing problems in teaching The Principles of Chemical Engineering， the theory of teaching infiltrates into practical issues and theoretical knowledge existing in practice teaching is put forward. Using the method of theory、experiment、course design、chemical process simulation and production practice as much as possible to teaching effectiveness.

【Key words】The principles of chemical engineering； Distillation； Teaching method

化工原理是化工及相关专业的专业基础课，以流体流动与设备、传热及传质分离技术为重点的各单元操作广泛地应用于化工、石油、轻工、食品、冶金工业等行业，是解决工程实际问题的重要工具之一[1]。如何让学生更好地掌握这么课程并能应用于实践成为了一个重要课题。本文以精馏单元操作为例，讨论化工原理课程教学的具体方法。

1 基础理论知识的积累

蒸馏是最早实现工业化用来分离液体混合物的典型单元操作，广泛应用于食品、轻工、炼油、化工及环保等领域。精馏操作由于其回流装置，一度被认作最完美的单元操作。为了日后能够分析和解决化工生产中的有关实际问题，就必须掌握必要的基础理论。如精馏的原理、气液相平衡关系、理论板与实际板概念、恒摩尔流假设、全塔物料衡算、操作线方程、理论塔板数的确定方法、进料热状况参数及其对理论塔板数的影响、最小回流比及适宜回流比的选择及影响、确定塔高及塔径的方法、板式塔的不正常操作及其影响等。

2 精馏塔的操作实验

化工及相关专业学生在掌握了必要的理论知识的基础上，要理论结合实际，具备实验研究的能力，包括影响重要工程因素的分析和判断能力；实验方案和实验流程的设计能力；进行实验操作、观察和分析实验现象的能力；正确选择和使用有关设备及测量仪表的能力。

学生通过精馏塔的操作实验，不仅可以对精馏塔内构件有直观的认识，还可以直接动手操作及调节。在达到一定质量指标和产量指标的前提下，进行精馏过程的稳定操作，同时还可以观察到液沫夹带、漏液、溢流液泛等现象，并独自思考动手解决这些问题。除此之外，还可以人为地调节由于塔顶采出率D/F过大所引发的现象及调节方法；塔底采出率W/F过大所引发的现象及调节方法；进料条件变化所引发的现象及调节方法；分离能力不够所引发的现象及调节方法等[2]。让学生对精馏操作积累全方位的实操经验，并且使基础理论知识得到一次升华。

3 以实验数据为基准进行课程设计

精馏过程工艺设计是化工及相关专业必选的课程设计内容，是对精馏操作综合性和总结性的教学环节。通过设计可以加强对学生实践能力的培养，提高学生的工程实践能力、分析和解决工程实际问题的能力[3]。如何让学生真正成为设计的主体，独立思考、设计、总结设计内容而不仅仅参考所谓的“模板”而完成设计成为首要问题。

通过精馏实验所得数据精馏课程设计，反过来验证实验所用精馏塔。这一思路虽然限制了设计题目的广泛性，却与实验环节有了连接，一方面促进学生实验的积极主动性，另一方面为学生设计出的精馏塔的准确与否提供了依据。通过给定物系、指定条件下进行一系列的、较为全面的化工工艺过程的计算，得出理论塔板数、进料板位置、塔板效率、塔高等一系列参数，并与实验所用的精馏塔进行对比，让学生自主分析误差存在的原因。力求通过这一环节的训练，不仅让学生受到一次化工专业设计方面的基本训练，更培养了学生理论联系实践、自主分析和解决问题的能力，使学生对精馏操作的感性和理性认识得到一次升华。

4 精馏塔的仿真操作训练

化工仿真实训系统再现了一个真实的化工过程，通过仿真实习，能使学生更深入地了解生产装置的工艺流程；理解理论与生产实际相结合，是最贴近企业生产的教学环节。学生通过仿真操作不仅可以观察到精馏塔的构造及其工艺流程，还可以观察到精馏塔内的流体力学状态，进而能够独立地进行精馏开、停车，能进行实际操作达到规定的工艺要求和质量指标，能及时发现并处理系统的异常现象与事故，并且判别工艺故障及进行适当的处理。

学生通过操纵和管理生产中流量、温度、压力、液位、组分等数据的生成和变化，认识到精馏操作过程及其原理；同时，掌握了一些常见事故的处理方法，减少突发性事故和误操作，为企业培养高水平技术人员奠定基础。

5 开展化工总控工职业资格取证培训

开展化工总控工职业资格取证培训工作是化工产业技术进步发展的需要。2014年教育部正在酝酿启动高校转型改革，尤其是专升本的普通高校将近有一半要转型职业教育，培养职业技能型人才的高校比例将大幅度提高。在这一大背景下，开展化工职业取证培训的工作便显得尤为重要，一方面，开展全方位的各层次的化工工种资格取证培训与考核，能够培养出一批适应于当今化工产业发展的高技能人才；另一方面，学生能够快速的适应企业发展的要求，对自己未来的岗位做好充足的准备。做为总控工考核的内容，精馏单元操作也是一大重点，尤其是在上机实际操作的考试中经常做为常考或必考科目。通过考核，学生可以掌握精馏操作规程、工艺技术规程、精馏塔设备及附属结构检查知识、精馏生产控制指示及调节知识、巡回检查知识等。对精馏操作工艺有了全面的、深刻的了解。强化学生职业能力的培养。

6 校外生产实习

生产实习是高等工科院校理论联系实际，培养人才计划的一项重要实践环节，是理论与实践相结合的有效方式。使学生接触工人，了解工厂，热爱自己的专业，扩大视野，提供感性认识的重要手段。通过生产实习，在工厂与工人接触，学习工人的优秀品质。在实习过程中对所学专业在国民经济中作用加深认识，培养事业心、使命感和务实精神，这更好的适应从学生到工作者做好准备；通过观察和分析化工产品生产过程，学习本专业的生产实践知识，对化工生产加深感性认识和理解；理论联系实际，用已学过和理论知识去分析实习场所看到地实际生产技术，使理论知识得以充实、印证、巩固、深化，体会书本知识的必要性，提高解决实际工程问题的能力；得到一次综合能力的训练和培养，在整个实习中，充分发挥学习的主动性和积极性。在生产现场虚心请教，积极思考，多方了解，在有限的实习时间里，使各方面的能力都得到锻炼。

【参考文献】

[1]杨祖荣.化工原理[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2]史贤林，田恒水，张平.化工原理实验[M].上海：华东理工大学出版社，2004.

精馏节能技术范文第5篇

传质与分离工程领域的这些技术，往往是相关工业生产中的核心环节和关键所在。可是，在聚氯乙烯工业，太阳能、医药等关系国计民生的重大基础领域，其分离核心技术却往往掌握在国外企业手中，极大地制约了我国相关产业的发展。

近年来，传质与分离工程领域的这种“瓶颈“现象有了明显突破，精馏等技术更达到了国际领先水平，其工业应用不仅取得了巨大的经济效益，更产生了显著的社会效益和环境效益，也为其他领域的技术创新和产业化提供了很好的示范和借鉴。

这一影响深远的突破，北京化工大学传质与分离工程研究中心主任李群生教授功不可没。从1987年硕士毕业后来到北京化工大学工作，到如今成为传质与分离工程领域的权威专家，默默耕耘二十载，荣誉和掌声没有改变他脚踏实地，深入实践的一贯作风。当记者联系李教授时，他正远在千里之外的徐州，为新的太阳能发电项目采集数据、总结经验。新能源的时代，他又一次站在了科技潮头。没有对于荣誉或成就的刻意追求，在看似枯燥而艰辛的科研工作中，李群生教授体验到的是发自内心的纯粹快乐。正如他的科研方向一一分离精馏技术所追求的，亦是纯而又纯的目标。

“点”的深入：精馏技术的创新

在化工、石化，轻工、医药等领域的生产中，精馏是极其重要的分离操作。而高粘度、易自聚和含固体颗粒等特殊物系的精馏，一直是困扰生产的关键难题。这些特殊物系在精馏时，由于物料在塔板上流动困难，极易发生堵塔、液泛现象，不仅导致精馏塔的分离效率低下，常常伴随着物料损耗和环境污染，严重的甚至造成爆聚、爆炸事故，对安全生产构成了极大威胁。长期在工业生产第一线工作的工人，最担心的就是精馏塔的操作。而对于这一难题，国内外均未有很好的解决方法。

精馏不仅是保证安全生产的重要环节之一，还是提高产品质量的关键所在。产品纯度的提高――往往是细微的小数点后的突破，就会成为克敌制胜，攻占市场的法宝。李群生教授，就是解决这世界性工业难题，追求更高精纯境界的人。

李教授瞄准高粘度物科精馏这一世界性难题，从最初的设想，到理论推导、实验研究，再到工业开发和应用，经历了一个漫长的过程。其中艰辛，如鱼饮水，冷暖自知。

从进入科研领域开始，李群生教授就一直注重从实践中发现问题，再从理论到实践解决问题。这形成了他独特的科研风格和理念。在研究精馏过程时，李群生发现，液体在传统的精馏塔板上流动时，在液流的上、下游之间存在着较大液面梯度，这是推动液体在塔板上流动的动力，但也容易造成堵塔，液泛等现象。在深入进行塔板上流体力学研究的基础上，他首先在理论上创造性地提出了使液体在精馏塔板上进行“零梯度流动”的构思，建立了塔板上液体“零梯度流动”的数学模型。

这一理论构想的现实化，就是他自行设计的高效导向筛板――通过导向孔密度与方向的变化，将一定上升气体的动量分配给塔板上不同区域内流动的液体，以获得较均匀的速度分布。液体流速分布的数学模型，就是解决最为关键的导向孔的设计问题。通过求解这一模型，对塔板上每一个指定区域，都得到一个与该区域导向孔密度与转角相对应的液体速度场。适当调整导向孔的排布，就可以控制塔板上液体的流场，进一步对导向孔相关的参数进行优化，可以使液体在塔板上均匀一致地向前流动，甚至接近于”活塞流”，从而最大限度地提高塔板效率，增加通量、减少压降。

科研成果不是李群生教授的最终目标。实验室成功的下一步，是工业开发应用。通过对高粘度等特殊物系共性问题的基础研究，李群生博士建立了一整套导向孔开设的设计方法和计算软件，发明了高效导向筛板塔，可适用于高粘度、易自聚、含固体颗粒等特殊物系的精馏，解决了这一世界性的工业生产难题。

高效导向筛板塔应用于工业生产，其效果可谓之“奇迹”。

1998年7月，云南云维股份有限公司聚醋酸乙烯脱醋酸乙烯单体的高粘度物料精馏塔率先采用高效导向筛板塔，不仅彻底解决了堵塔、液泛的问题，同时还提高了塔分离效率和公司经济效益。使用前，精馏塔安全运行周期为4～6个月；使用后，迄今已正常稳定运行9年(未进行大修检修)，仅此一项每年为该公司带来5D0余万元的经济效益。本技术与国际先进的日本可乐丽公司相比，生产能力提高50％，分离效率提高20％，而该公司的塔运转周期仅为1年。

2000年，高效导向筛板塔在与国际著名的分离过程开发商格里希(Glitch)公司和苏尔寿(sulzer)公司的竞争中取胜，成功地在上海石化5万吨/a碳五分离装置上进行了应用，使该装置的生产周期由原来的15～25天，提高到360天以上。不仅实现了全周期安全生产不停机，还扭转了运行长期亏损的局面，利润几乎是逐年翻番，仅2005年就盈利8000多万元，彻底解决了该装置自1992年投产以来8年间因严重自聚而不能正常生产的难题。碳五馏分作为乙烯生产的副产品，可用于制造高级轮胎、香料、高品质光盘等，应用前景广阔。但在生产过程中难以精馏提纯，只能作为废弃物排放，不仅浪费资源，而且严重污染环境。上海石化应用精馏新技术后变废为宝，同时实现了节水、节能、节支、减排、减耗、扩产、环保的目标。

在含固体颗粒物料精馏方面，高效导向筛板塔已在我国食用酒精生产行业大面积推广应用。发酵醪精馏塔的生产周期从4～6个月延长至18个月以上，同时，生产能力提高约60％，分离效率提高约20％。世界著名的纤维素酒精研究者，美国密歇根帅立大学(Michigan State University)的Bruce E.Dale教授已和李群生教授达成了理论与技术的合作意向。

春华秋实。李群生教授脚踏实地的耕耘换来了应得的荣誉。精馏新技术被中国石油与化学工业协会组织的专家委员会鉴定为“达到国际领先水平”，获得省部级科技进步一等奖，二等奖各2项，以及2004年国家科技进步二等奖。在国际学术会议上作大会特邀报告1次，发表学术论文160余篇，其中60多篇被SCl、EI收录；申请国家专利7项，已获授权4项。

精馏新技术的开发应用不仅保障了安全生产，提高了经济效益，更为重要的是，节能减排效果显著，其环境效益难以估算。我国目前正致力于建设节约型、环保型的可持续发展社会，李群生教授精馏新技术的贡献在科研领域可谓是一面旗帜。如今，这一技术已在我国国有大中型企业的1000多座塔上进行了成功的推广应用，均一次开车成功。据其中10家企业的统计，仅2003年至2006年累计取得直接经济效益24.3亿元推广后节省12万多吨标煤和近7000万

吨冷却水；减少化学物料排放21.6万吨。

精馏新技术的科研过程体现出一系列的创新闪光点塔板流体力学研究――零梯度流动数学模型――高效导向筛板塔一技术集成软件包――大规模工业应用，李群生教授不仅创造性地解决了精馏这一世界性的工业生产难题，也为科研其他领域的创新应用提供了很好的示范。之所以能够取得如此成就，李群生教授说“主要是在一个点上深入研究做下去，默默积累，自然就成功了。”朴实的话语，却道出了他成功的秘诀。潜入深山，自有宝玉，难得的是默默积累的过程和坚韧不拔的毅力。

2007年～2008年，李群生教授在美国麻省理工学院(MIT)，华盛顿州立大学(WSU)做访问学者，他关于高效分离精馏技术和新能源的报告在美国科学界引起了轰动。访问结束时，美国以高薪高职挽留他，甚至已经下了聘书，他还是回国了。李群生所看重的，是我国工业领域中分离技术发展的广阔空间和需求，这也是他一向的科研理念：不仅要出成果，更要将成果引向应用领域，真正惠民利国。

“面”的拓展：应用领域的变革

传质与分离工程属于化工领域，但在实践应用中，各行各业都离不开这一领域的支持。李群生教授在分离技术上的突破性贡献，就在整体上引领了聚氯乙烯、化工、轻工，医药。石油，酒精、化肥、生物、环保等领域的变革。

聚氯乙烯是我国重要的工业领域之一。随着李群生教授发明的高效分离技术―一适用于氯乙烯单体精馏的抗自聚新型高效导向筛板精馏塔，复合孔径高效导向筛板及相应的操作方法――的引入，电石法聚氯乙烯工艺逐渐摆脱了高污染、高能耗的传统缺点，显示出相对的成本优势。同时，一直困扰聚氯乙烯产品品质的关键因素――氯乙烯单体纯度，也从99.8％提高到99.99％以上，大大提高了聚氯乙烯工业产品的价值。在当前我国电石法聚氯乙烯占到全国产量绝大多数的情况下，这项高效分离新技术更具推广价值。它大大提高了氯乙烯产品的质量，降低了杂质含量，提高了整个氯乙烯的技术水平，实现了安全生产、节能减排，绿色环保的目标。

在服装领域，高档服装面料的浆料采用聚乙烯醇制造。这项技术过去一直为国外企业所垄断，我国只能高价进口。同样是采用了高效分离新技术后，我国不仅生产出品种多样化的浆料，还以更优异的品质、更优惠的价格出口国外，为我国高档服装的生产销售开创了新的局面。

而在聚乙烯醇的其他生产领域，一个简单的数字对比就足以说明问题。聚乙烯醇作为高粘度物料，在精馏过程中，每次发生堵塔现象都要清除物料，全面停车检修。每次开停车损耗为三，四百万元，同时极易引起前序聚合釜的爆聚、爆炸等事故，全国五，六十套聚乙烯醇生产线，每条线、每个月都要停车一、两次。经济损失，物料损耗，环境污染、严重爆炸事故……所有这些现象，在采用李群生教授研发的高粘度物料精馏技术及高效导向筛板塔后几乎全部消失了。如今，该技术在我国聚乙烯醇行业的应用几乎达到100％。迄今为止所有应用装置均未发现堵塔，液泛现象，未发生重大安全事故。塔运行周期大为延长，扩产达到50％～100％。其显著的经济效益、环境效益堪称我国聚乙烯醇工业领域的划时代变革。

在医药领域，山东德州天宇化工公司更是一个知名的范例。天字公司的主导产品是丙炔醇(生产医药的中间体)，纯度为98.5％，价格3.5万/吨，利润微薄，依然打不开销路。而国际著名的联邦德国巴斯夫公司生产的丙炔醇纯度达99％，价格为6.5万/吨，却几乎占据了全部的国内市场。0.5％的纯度差距，让天宇化工公司走到了濒临破产的边缘。走投无路之际，公司负责人找到了李群生教授，进行丙炔醇生产精馏塔的技术改造。一年以后，天宇公司的丙炔醇纯度上升到99.8％，价格为6万元/吨，不仅重新夺回国内市场，还进一步进军国外市场。而全部投资改造的费用仅为十几万元。

科研领域，李群生教授在分离精馏技术的“点”上深入研究j工业应用中，他以“点”带“面”，使分离新技术在相关领域得到了广泛的推广应用，不仅解决了企业的技术难题，得到了更高的技术指标，而且取得了良好的经济效益、社会效益和环保效益。在他带领下的传质与分离工程研究中心，在精馏塔、吸收塔技术改造、丝网除雾技术，超临界流体萃取技术，结晶技术、换热技术、膜分离技术等方面形成了强力优势，成为众多企业发展的有力技术后盾和依托。他不满足于将实验成果束之高阁，而是进一步致力于科研成果的开发应用和产业化，这一切，都源于他对科研工作的理念――学以致用，惠民利国。

学以致用：脚踏实地的理念

谈到对科研工作的认识时，李群生反复强调，要搞清楚科学研究的最终目标。他认为，无论理论基础研究还是应用基础研究，都应该以发挥作用为目标。理论基础研究解决重大基础理论问题，可以为科技发展、人类进步打下基础，在宏观上指导应用基础研究。而应用基础研究关键在于“应用”，也就是说，科研成果最终要产业化，要体现在工业生产中实现效益。

从李群生自身的科研来看，可以说他将理论基础研究和应用基础研究很好地结合在了一起，走出了一条基础理论一一实践应用――大规模工业应用的产业化道路。李教授课题组的同事们已经习惯了这种科研模式，从最初的理论设想到求证，从设计图纸上的每一道线条、每一个数据，到企业应用时的现场指导、数据采集，每一个环节，李群生都是亲历亲为，严谨求实。经过理论――实践――理论――应用的循环，力求尽善尽美地完善科研成果和配套技术。

这种脚踏实地的风格，李群生归功于导师张泽廷教授的影响。张泽廷教授是我国培养的第一位化工领域的博士后，在教导学生时兼重理论基础和实践应用。李群生将二者融会贯通，在理论创新与工业应用方面都起到了很好的示范作用。可是，李群生说，他在产业化方面有所成就很幸运，因为背后有一批信任他，支持他的人。北京化工大学一向注重科研成果产业化，致力于企业和科研工作者之间的沟通交流。相关合作企业和课题组同事也给予他充分的信任和支持。

有感于自身经历，李教授认为，高校和科研机构作为科研创新主力，产业化至关重要。高科技成果产业化会带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益。虽然教师推行产业化有诸多现实困难，但是，只要把握最关键的两点――一是与企业的沟通交流，二是持之以恒的毅力，“学以致用，惠民利国”达到最终目标就一定能够实现。

为了践行这一科研理念，李群生强调科研选题要准确，要有实际意义，并且在结题时尽量体现出这种意义。近年来，有鉴于世界能源危机和环境危机，新能源的浪潮正在兴起。而李群生教授目前正在进行的研究――太阳能发电和生物柴油中关键的分离技术，也正和新能源密切相关，对我国未来的能源产业和环境工业将产生深远的影响。

在全球光伏产业链中，高纯度硅料是光伏企业生产太阳能电池所需要的核心原料。因此，高纯度硅料的合成、精

制、提纯，生产也就成为光伏产业集群中最上游的产业。超纯多晶硅的提纯、规模生产及副产品回收则是关键的技术难题，也是我国最为欠缺的。我国硅资源丰富，具备先天优势，但长期以来，我国生产的硅粉以1万元/吨的价格出口日欧，掌握核心生产技术的国外企业则以350万元/吨的价格将成品多晶硅卖给我国。留给我们的只是资源消耗和环境污染。

有鉴于此，李群生提出，致力于多晶硅生产过程中多级精馏技术及设备的研究与开发，将已经应用成功的化工精馏技术移植到多晶硅生产中来，对我国多晶硅生产降低能耗，提高质量、进一步提高我国多晶硅生产的核心竞争力具有重要的意义。为此，他带领的课题组研制出了先进的多级精馏技术和设备，对传统工艺进行了11项革新，在包括中国最大的多晶硅厂――徐州中能在内的8家企业进行了示范性应用。不仅能够提炼出纯度高达99.9999％～99.9999999％的超纯多晶硅，而且实现了生产过程中废弃物的循环利用、贯穿生产线的节能和清洁生产。一位企业领导激动地说：”只要李教授能给我们提供技术支持，我就敢保证能够打败国外企业，让中国的硅片进军世界市场。”

从2007年开始探索研究，到2008年设计投入使用，多晶硅生产应用时间还不足两年，但已经开始出口目欧，显示出巨大的应用前景。太阳能作为可再生新能源，其绿色环保的特色正预示了未来的产业发展方向。曾经有国外科学家论证指出，一块260英里见方的太阳能发电板，就足够供应全球电量需求。而精馏新技术的应用及其产业化，将使我国生产的多晶硅质量符合目前和未来太阳能电池和超大规模集成电路的要求，成为解决电力和能源紧缺问题不可或缺的要素。李教授说，大约用2～3年时间，中国的多晶硅生产将实现大规模产业化，而太阳能发电也可以进入千百万户百姓家。

同样基于能源危机，生物柴油也是目前学界研究的热点。最新技术是利用海藻来制造柴油。一般海藻的生长周期为半年，而李群生教授和他的团队研发出一种海藻助长营养物，将培养周期缩短为一个星期。海藻一方面可以高效生产新型生物柴油，一方面吸收二氧化碳，减少温室效应。在能源危机、全球气候变暖等问题甚至有可能演变为政治危机的今天，这一技术无疑意义重大，影响深广。

之所以选择多晶硅与生物柴油作为科研课题，基于李群生教授对于新能源的独特认识。他说：“新能源和节能减排问题，既是经济效益问题，也是政治任务。我国经济快速发展，但节能减排和环境保护不尽如人意。一般来说，应用精馏新技术可以节能30％～70％，应该进一步加大推广应用和产业化的力度。”

基础理论研究――实践应用改进――大规模工业产业化，是李群生始终坚持的道路。多年来，他先后完成了横向、纵向科研项目100余项，研究成果曾在全国几十家国有大中型企业中进行了1000多项成功工业应用，取得了重大的经济，环境和社会效益。如今，“学以致用”的科研理念也继续指导着他未来的科研方向。李教授说，未来的研究重点有二一方面继续开展基础理论研究，主要是继续研究传质分离的机理、测定相平衡数据和预测模型同时重视应用基础研究，在基础理论指导下对设备、技术进行改进和提高，力图将产业化做得更好、更深入。