技术简介： 催化精馏技术在一个设备内整合催化反应与精馏分离，在催化反应进行的同 时，通过精馏过程把产物从体系中分离，推动反应平衡向右移动。它适用于需要 催化剂进行均相或非均相催化来提高反应速率,且反应物的转化率和催化剂的选 择性通常达不到 100%的情况。 天津大学开发的新型催化精馏规整填料技术，在实现催化精馏耦合过程的同 时，可有效提升设备的通量以及催化剂的装填量，并降低压降。相比于传统的催 32天津大学科技成果选编 化精馏填料，可提升通量 50%以上。填料内部的特殊结构设计可有效提升气液固 三相的传质，促进物料在催化剂内部的扩散，大大提升了反应效率和分离效率。 目前该技术已经在石化行业中的轻汽油醚化，MTBE，叔丁醇脱水，碳四加氢异 构化等工艺中得到了应用。 应用前景分析： 催化精馏最早应用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工 艺中，现已广泛应用于包括酯化、醚化、异构化、烷基化、叠合过程、烯烃选择 性加氢、氧化脱氢、碳一化学、水解、酯交换和其他反应过程等多种平衡反应。 化工行业中有着巨大的市场需求，且由于催化剂的活性问题，每三年即需要更换 一次，因此该需求有较好的持续性。传统捆扎包式催化精馏填料存在通量小，压 降大，易发生偏流和短路，分离和反应效率低等问题。新型崔化精馏规整填料技 术完美的解决了上述问题，目前，该填料已经在多个工艺上成功工业化应用，为 企业节约了大量的投资费用和操作成本，产品转化率等也有明显提升。 经济效益预测： 相比于传统的捆扎包式的催化精馏填料，该新型催化精馏填料技术可提升通 量 50%以上，节约固定设备初投资 30%以上，节约操作费用 30%以上。相比于 传统的先反应再分离的技术，可节约设备初投资 50%以上，节约操作费用 50% 以上。 技术成熟度:产业化项目

催化精馏技术在一个设备内整合催化反应与精馏分离，在催化反应进行的同时，通过精馏过程把产物从体系中分离，推动反应平衡向右移动。它适用于需要催化剂进行均相或非均相催化来提高反应速率,且反应物的转化率和催化剂的选择性通常达不到100%的情况。天津大学开发的新型催化精馏规整填料技术，在实现催化精馏耦合过程的同时，可有效提升设备的通量以及催化剂的装填量，并降低压降。相比于传统的催化精馏填料，可提升通量50%以上。填料内部的特殊结构设计可有效提升气液固三相的传质，促进物料在催化剂内部的扩散，大大提升了反应效率和分离效率。目前该技术已经在石化行业中的轻汽油醚化，MTBE，叔丁醇脱水，碳四加氢异构化等工艺中得到了应用。

 闭式冷却塔是一种在间壁式换热器外喷淋水并且强制通风，主要通过喷淋水的蒸发和与空气的显热交换，强化间壁式换热器内的被冷却流体向空气散热的冷却设备。因此，闭塔的换热模型有两个过程，一是管内流体被管外喷淋水冷却，换热驱动力为温差，管的作用为间壁式换热器；二是喷淋水与空气换热，换热驱动力为空气中水蒸汽的分压差，管外壁的作用相当于开塔的填料。需要多少管数，取决于管表面上所形成的喷淋水膜向空气的散热与同一面积下管内流体向管外喷淋水传热之间的热平衡。如在喷淋水循环过程中加入一个喷淋水在填料中的预冷却过程，可使所需管数大为减少，从而有效地节省了塔的成本，突破了闭塔价格居高不下的局面，在整个工艺系统的综合技术经济性上增强了闭塔相对于开塔的优势。当被冷却流体的进出口温差不大，而且出口温度与空气的湿球温度也比较接近时，采用预冷却的效果更为明显，因为这时管内外温差小成为影响换热的主要因素，预冷却的实质是通过扩大管外蒸发面积以降低喷淋水温度，从而增加管内外温差。 本项目组研发的闭式冷却塔有逆流、横流等多种形式，所需铜管表面积均不大于1m2/CRT，能耗在0.06~0.08Kw/CRT左右,管内压损一般控制在110KPa以内，噪声可接近开塔的国标要求，无明显飘水感。采用模块式结构，单模块最大一般不超过150CRT，方便运送；间壁式换热器由盘管单元组成，安装维修快捷，结构紧凑，有利于放气、排水，还可以将盘管单元与盘管单元或者盘管单元与淋水填料自由组合，以提高单位管面积的散热效果。 以上的设计理念先进，各项指标总体优于目前市场上的闭式冷却塔。

系统的组成与功能 充填环管试验设备主要由：计量系统、配料系统、搅拌系统、泵送系统、检测系统、管路系统和试验自动控制系统等子系统组成。 在充填环管试验过程中，系统进行充填材料自动配比，料浆浓度、料浆流速、料浆流量、料浆密度、料浆温度以及塌落度、泌水率及粘稠度等料浆流动参数及特性的测试工作。并在实验测试数据基础上，可自动绘制出各参数之间的关系曲线，进行分析和文章的编写，本套试验系统是进行矿业工程领域研究与分析重要的基础设备。 系统已在中国矿业大学、北京科技大学、华北理工大学、山东科技大学、江西理工大学、武汉理工大学等高校制作完成。 系统的主要特点 监控系统：膏体填充料浆环管试验设备，自动控制系统是搅拌设备的核心控制部件，系统是由上位控制计算机单元，可编程控制器（PLC）单元等组成的分布式计算机控制系统，各单元之间利用RS232标准串行口进行通讯，系统能够自动完成各个工作环节的工作状态控制，配料计量，搅拌等试验工艺过程。 温度测量：温度传感器安装在管道上，测量的流体温度通过温度变送器转换成毫伏电信号，传到PLC 控制器，转换成数字信号，通过上位机显示温度数值。 管道填充料密度：采用核密度计，安装在环管系统中，进行相似模拟材料密度的检测。 管道压力测量：采用隔离压力变送器，安装在管道上。检测的压力大小，通过变送器转换成1~5VDC的模拟信号，传到PLC控制器，转换成数字信号，通过上位机显示压力数值和曲线。 管道阻力测量：通过测量流体在一段管道里的压差来表示，采用隔离式远传差压变送器，安装在一段管道上的两端，测量两点的压力差。通过变送器转换成1~5VDC的模拟信号，传到PLC 控制器，转换成数字信号，通过上位机显示数值与曲线。 料浆流量测量：安装在管道末端测量流体在管道里的流速，通过流量计采集信号并转换成1~5VDC的模拟信号，传到PLC 控制器，转换成数字信号，通过上位机显示流量数值与曲线。

颗粒状产品比表面积小、堆积密度较大，抗吸湿、结块性质优于粉状产品，包装、贮存、运输都更方便。因此，在化工、轻工等行业，颗粒化是许多固体产品发展的显著趋势。由熔体或高浓度溶液造粒的方法有许多种。要制得粒径较大、例如2 mm或以上的产品，一般采用喷雾涂布的方法，即将料液喷雾涂布在较小粒径的返回基料上使之长大；如果要求产品粒径不大，例如1－1.5 mm或更小时，通常采用喷洒—凝固法，即用适当的方法把熔体喷洒成直径符合要求的液滴，然后在适当的装置中使颗粒在运动的情况下冷却、凝固成为颗粒产品；在由高浓度溶液造粒的情况下，冷却、凝固过程中还伴随蒸发一定量的水分。 本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种更有效的节省投资、操作方便、节省动力和操作费用的由熔体或高浓度溶液滴粒直接冷却凝固制取颗粒产品的技术装备。将液体分散成滴状，随后经过空塔和流化床两个运动空间进行冷却或(和)蒸发－凝固，成为固体颗粒。使用空塔—流化床组合机体，把滴粒表面层凝固后的凝固和冷却过程转移到流化床中进行，是对传统塔式造粒技术的革新。它使得整个装置高度大大降低。与单纯塔式造粒相比，高度仅为后者的大约三分之一，从而大幅度减少设备投资和输送液体的能耗。同时，产品可以冷却到更低的温度，便于包装，消除了包装产品堆放期间可能结块的问题。采用多孔壁旋转喷杯喷洒液体，产品粒径均匀，基本上不产生细粉，大幅度提高一次产品收率，减轻除尘负荷。工业应用业绩：2000吨/年癸二酸造粒机系统，产品粒径0.2－0.5 mm，粉尘量≤0.1%。承接主机设计或和供货，造粒车间工程设计；根据用户对生产能力和产品粒径要求，设计、销售不同规格的旋转喷洒杯。

SO 2 的排放对人类健康和生态环境带来严重的危害，而烟气脱硫系统是目前控制 SO2排放的最切实可行的方法。密相塔烟气脱硫技术是北京科技大学环境工程中心针对我国在烟气治理方面的基本情况研究开发的新技术，它同其它半干法脱硫技术一样具有投资少、占地面积小、无废水排放等特点，此外，它较其它的钙基半干法具有更高的脱硫效率和钙的利用率、且系统安全、可靠，运行费用低。密相塔烟气脱硫工艺主要由烟气净化和脱硫剂循环两个过程组成：除尘后的烟气经由输烟管道从脱硫塔的上部与脱硫剂同向并行进入塔体，在内构件的搅拌作用下，烟气与脱硫剂均匀混合，充分反应。反应后的烟气由脱硫塔底部夹带着大量颗粒物进入布袋除尘设备，除尘后的干净烟气经动力风机排放到大气中。除尘器收集到的循环灰经气力输送至脱硫塔低与少量新灰由提升机提升到塔顶加湿机内，加湿活化使含水量保持在 3%～5%之间，形成具有较好流动性的脱硫剂，后经布料器布入塔内。与烟气反应后少部分脱硫剂落到塔底，大部分随烟气进入除尘器内被分离下来作为循环灰继续使用。

本系统为基于蒸汽梯级利用的溶液浓缩装置，其稀溶液在真空 下常温沸腾，沸腾所产生的水蒸气在下一级换热器中冷凝释放热量， 变为冷凝水；下一级的稀溶液在吸收热量的过程中由于真空的特点， 溶液沸腾产生水蒸气；即上一级为下一级提供驱动力，由此极大的提 高系统能效。该系统结合了化工领域溶液浓缩真空沸腾的特点，并创 新性的将真空沸腾与水蒸气在翅片管表面低温冷凝融为一体，实现溶 液中水分分离，达到高效溶液浓缩的目的。目前该装置溶液浓缩效率 达到4. 75 kg/kWh,远远高于常规的浓缩效率(L44kg/kWh)。

SO2的排放对人类健康和生态环境带来严重的危害，而烟气脱硫系统是目前控制SO2排放的最切实可行的方法。密相塔烟气脱硫技术是北京科技大学环境工程中心针对我国在烟气治理方面的基本情况研究开发的新技术，它同其它半干法脱硫技术一样具有投资少、占地面积小、无废水排放等特点，此外，它较其它的钙基半干法具有更高的脱硫效率和钙的利用率、且系统安全、可靠，运行费用低。 密相塔烟气脱硫工艺主要由烟气净化和脱硫剂循环两个过程组成：除尘后的烟气经由输烟管道从脱硫塔的上部与脱硫剂同向并行进入塔体，在内构件的搅拌作用下，烟气与脱硫剂均匀混合，充分反应。反应后的烟气由脱硫塔底部夹带着大量颗粒物进入布袋除尘设备，除尘后的干净烟气经动力风机排放到大气中。 除尘器收集到的循环灰经气力输送至脱硫塔低与少量新灰由提升机提升到塔顶加湿机内，加湿活化使含水量保持在3%～5%之间，形成具有较好流动性的脱硫剂，后经布料器布入塔内。与烟气反应后少部分脱硫剂落到塔底，大部分随烟气进入除尘器内被分离下来作为循环灰继续使用。    在烟气净化过程中发生了如下反应： CaO＋H2O→Ca(OH)2， Ca(OH)2＋SO2＋H2O→CaSO3·1/2H2O， CaSO3·1/2H2O＋O2＋H2O→CaSO4·2H2O， Ca(OH)2＋SO3＋H2O→CaSO4·2H2O Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O    此工艺具有以下主要特点：    (1) 脱硫效率高，系统对烟气污染负荷变化较大的适应能力强。在设备正常运行下，脱硫效率能够保持在90%以上，系统出口烟气的含硫量能够维持在150mg·m-3以下,且烟气入口含硫量的较大幅度变化对出口烟气的含硫量影响不大。 (2) 系统采用脱硫剂循环利用的方法，使除尘器脱下的循环灰与新灰均匀混合，经加湿机加湿活化后布入塔内与烟气反应。脱硫剂循环系统很好的解决了钙基干法脱硫技术中钙利用率低的问题，且使副产物的处理量大幅度减少。 (3) 脱硫剂在进塔前先增湿活化，使CaO转化为更易于与SO2发生反应的Ca(OH)2，提高脱硫效率。含湿量为3%~5%的脱硫剂亦具有较好的流动性，系统不易发生板结、堵塞和腐蚀等湿法和部分半干法常出现的问题。 (4) 脱硫塔内安装了重要的内构件——搅拌轴，它能很好的加强烟气与脱硫剂的混合和系统湍流烈度，强化传质、传热，提高反应速率；而且能延长脱硫剂的反应停留时间。搅拌设备会使脱硫剂颗粒之间剧烈碰撞、摩擦，剥去表面的反应产物，不断地暴露出新的表面，使内部的CaO得到充分的反应，可使脱硫效率和脱硫剂的利用率得到充分提高。该技术申请专利十多项，已成功应用于烧结烟气脱硫工程中。应用范围：该技术可应用于钢铁企业烧结厂烟气脱硫系统、燃煤电厂烟气脱硫系统、焚烧炉烟气脱硫系统。该技术已在石家庄钢铁公司烧结工序烟气脱硫系统中得到成功应用；武钢昆钢公司、攀枝花钢铁公司等企业亦采用该技术进行烧结厂和电厂的脱硫，目前正在建设中。