组合精密精馏技术在化工中的应用

化工上常见的分离过程包括蒸馏、吸收、萃取和结晶等，其中蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作，应用最为广泛，约占全部化工工业分离过程的75%。在精细化工、制药、香精香料、油脂、天然产物提取等工业过程中，经常用到精馏分离过程，所分离的物系通常为热敏性物系或难分离物系，对分离的要求很高，采用普通的精馏过程难于达到分离要求，需要对精馏过程进行强化或采用特殊的精馏分离方法。因此，天津大学经过多年的研究，开发出了组合精密精馏技术。蒸馏过程耗能巨大，化工过程中40%~70%的能耗用于分离，而蒸馏能耗又占其中的90%，所以蒸馏过程节能是目前蒸馏领域研究的热点。精馏塔再沸器的加热采用降(升)膜加热技术可以降低传热温差，提高热能利用率，并可减少物料的受热时间，特别适用于热敏性物系的分离。对于减压精馏等过程，其液体负荷通常很低，填料表面不能充分润湿，使得传质效率降低。通过采用填料表面处理技术，可以改善填料表面的润湿性能。外加磁场对物系的精馏过程有一定的影响，总体上呈正效应。其原因如下：一是物系在磁场作用下，汽液平衡关系发生变化，组分间的性对挥发度加大；另一是物系在磁场作用下，黏度和表面张力等下降，改善了液体在填料表面的润湿性能，使传质效率得到提高。蒸馏过程的强化包括设备的强化和过程的强化。蒸馏设备的强化主要是采用新型高效塔板或采用新型高效塔填料和高性能液体分布器，达到提高分离效率和减小压降的目的。

天津大学 2023-05-10

新能源汽车空调热泵系统

冬季，因为新能源汽车没有发动机或者不能完全利用发动机余热，需采用PTC 电加热方式，但由于电能最终转化为热能其能量转换效率低于 1，因此，对于 EV、HEV 之类的新能源汽车而言，高效制暖是重大课题。目前，车用空调热泵系统的研发技术难点在于： （1）使用环境--如果车辆处在严寒的环境中，空气中可以利用的热能少，普通热泵系统在-10 ℃以下温度工作时其制热效能就会大打折扣。 （2）室外换热器除霜--如果热泵系统在湿冷的环境下工作，室外换热器作为蒸发器使用会产生冷凝水，其冷凝

上海理工大学 2021-01-12

太阳能光伏热泵系统

太阳能光伏光热联用技术就是将单一的光伏组件和太阳能集热器有机结合起来，光伏组件即作为光电转换装置，又作为集热器的吸热体，同时将太阳能转换成热能和电能，从而实现热电联产，以提高太阳能的综合利用率。光伏/光热集热器(photovoltaic thermal collector，简写为PV/T集热器)与传统独立的光伏系统和集热系统相比，具有1、提高了太阳能的综合利用率；2、它可以共用一些组件，从而降低了系统的成本；3、减少了需要的安装面积，有利于建筑的美观。

上海理工大学 2023-05-15

跨临界CO2热泵系统

1.痛点问题 原油，特别是稠油在管道输运过程中，由于其高粘度，必须采用加热降粘的措施。目前，国内外针对稠油输送的常规加热方式，多为水套炉、电加热技术，存在能源效率利用率低、污染严重等问题。随着双碳目标要求，发展先进高效的低/零碳的供热方案变得尤为必要。 2.解决方案 根据原油管输加热的要求与原油的物性特点，本团队所研发的跨临界二氧化碳热泵技术，通过系统热力学优化、换热器传热性能优化和控制系统优化等一系列措施，开发出的跨临界二氧化碳热泵技术，可在-25℃~40℃的环境范围内，将原油稳定加热至55~85℃，在满足原油加热需求的前提下，可实现零碳/低碳供热，很好的解决了原油输运中存在的高耗能、高污染的问题，同时还具有较好的经济效益，是供热领域替代化石能源的优势方案，将有力推动能源清洁低碳安全高效利用，助力碳中和目标的实现。 跨临界CO2热泵原油加热系统原理图与实验现场如下： 3.合作需求 （1）标准厂房1000平米，工业用电负荷300KVA，办公与实验区500平米; （2）拥有油田业务资源的企业进行合作推广应用。

清华大学 2022-12-16

太阳能光伏热泵系统

太阳能光伏光热联用技术就是将单一的光伏组件和太阳能集热器有机结合 起来，光伏组件即作为光电转换装置，又作为集热器的吸热体，同时将太阳能转 换成热能和电能，从而实现热电联产，以提高太阳能的综合利用率。光伏/光热集热器(photovoltaic thermal collector，简写为 PV/T 集热器)与传统独立的 光伏系统和集热系统相比，具有 1、提高了太阳能的综合利用率;2、它可以共 用一些组件，从而降低了系统的成本;3、减少了需要的安装面积，有利于建筑 的美观。

上海理工大学 2021-01-12

热泵干燥机组（除湿烘干设备）

热泵干燥机组是由公司研制热风干燥产品。它是经空气为低位热源来制取热风，相较于其他制取热风的方式具有节能、高效、环保等特点。将低品位热能转化为高品位热能，以电能作为动力，驱动压缩机旋转，以气态方程和冷媒相变的转移搬运热量的方式，从自然环境或余热资源吸热，获得三倍电能以上的热量输出，热泵干燥系统由两个子系统组成：制冷剂回路和干燥介质回路。

广州润达环保科技有限公司 2021-10-29

低能耗萃取精馏技术制备无水乙腈

项目背景及主要用途： 乙腈是最简单的有机腈，是一种重要的化工原料，同时也是一种重要的有机 溶剂。通常也叫氰化甲烷和甲基腈，室温下为无色透明液体，极易挥发，有类似 于醚的特殊气味，易燃，燃烧时伴有明亮的火焰。与水、甲醇、四氯化碳、乙酸 甲酯、乙酸乙酯、二氯乙烷及许多非饱和烃类溶剂互溶。有毒，可以代谢成为氰 化氢及硫氰酸。乙腈是优良的溶剂，也可用于合成维生素 A，碳胺类药物及其中 间体的溶剂，还用于制造维生素 B1 和氨基酸的活性介质溶剂，可代替氯化溶剂。 此外，乙腈还可用于制备乙烯基涂料，脂肪酸的萃取剂，酒精变性剂，丁二烯萃 取剂和丙烯腈合成纤维的溶剂，并在织物染色，照明工业，香料制造和感光材料 制造中也有许多用途。 在溶剂回收的过程中经常遇到乙腈和水的分离问题。由于乙腈-水物系是一 个完全互溶的二元共沸物系, 因此不能采用常规精馏方法进行分离。目前，乙腈 -水物系的分离工艺主要有变压精馏、盐效萃取与精馏联合工艺和萃取精馏及渗 透蒸发等。 3天津大学科技成果选编 技术简介： 本工艺采用萃取精馏技术制取无水乙腈，能耗低，产品纯度高，收率高。 应用领域：无水乙腈生产企业 技术转化条件：根据具体情况面议 作方式及条件：根据具体情况面议

天津大学 2021-04-11

反应精馏法合成乙二醇二醋酸酯

成果背景及主要用途： 乙二醇二醋酸酯，又名二乙酸乙二醇酯，为无色液体，沸点 190.2℃。它是 优良、高效、安全无毒的有机溶剂。广泛用于制药工业；铸造树脂有机酯固化剂； 也作为各种有机树脂特别是硝化纤维素的优良溶剂，和皮革光亮剂的原料；在油 漆涂料中作为硝基喷漆、印刷油墨、纤维素酯、荧光涂料的溶剂；在烟草工业中， 乙二醇二乙酸酯可用作三醋酸甘油酯的代用品，在有机合成工业中用途也十分广 泛。 传统生产乙二醇二醋酸酯的方法是 1，2-二溴乙烷合成法和乙二醇、醋酸酯 化合成法。1,2-二溴乙烷法是用无水醋酸钾(钠)与 1，2-二溴乙烷反应而得，此法 原料要求严格，且收率不高(小于 60％)，这限制了它的生产和开发利用。醋酸酯 化合成法是以对甲苯磺酸、树脂、氯化物、硫酸盐等作为催化剂，通过酯化反应 合成乙二醇二醋酸酯，此法原料有醋酸，对反应装置的耐腐蚀性要求高，成本增 加，环境污染严重。 技术原理与工艺流程简介： 本工艺针对目前乙二醇二醋酸酯生产中存在的问题，提供了一种新的合成方 法，本工艺采用反应精馏技术，反应条件温和，设备损耗小，而且副产物仲丁醇 也是一种重要的化工原料，理论原子收率为 100%。 应用领域：乙二醇二醋酸酯生产企业 技术转化条件：根据具体情况面议 作方式及条件：根据具体情况面议

天津大学 2021-04-11

低能耗萃取精馏技术制备无水乙腈

乙腈是最简单的有机腈，是一种重要的化工原料，同时也是一种重要的有机溶剂。通常也叫氰化甲烷和甲基腈，室温下为无色透明液体，极易挥发，有类似于醚的特殊气味，易燃，燃烧时伴有明亮的火焰。与水、甲醇、四氯化碳、乙酸甲酯、乙酸乙酯、二氯乙烷及许多非饱和烃类溶剂互溶。有毒，可以代谢成为氰化氢及硫氰酸。乙腈是优良的溶剂，也可用于合成维生素A，碳胺类药物及其中间体的溶剂，还用于制造维生素B1和氨基酸的活性介质溶剂，可代替氯化溶剂。此外，乙腈还可用于制备乙烯基涂料，脂肪酸的萃取剂，酒精变性剂，丁二烯萃取剂和丙烯腈合成纤维的溶剂，并在织物染色，照明工业，香料制造和感光材料制造中也有许多用途。在溶剂回收的过程中经常遇到乙腈和水的分离问题。由于乙腈-水物系是一个完全互溶的二元共沸物系, 因此不能采用常规精馏方法进行分离。目前，乙腈-水物系的分离工艺主要有变压精馏、盐效萃取与精馏联合工艺和萃取精馏及渗透蒸发等。本工艺采用萃取精馏技术制取无水乙腈，能耗低，产品纯度高，收率高。

天津大学 2023-05-10

反应精馏法合成乙二醇二醋酸酯

乙二醇二醋酸酯，又名二乙酸乙二醇酯，为无色液体，沸点190.2℃。它是优良、高效、安全无毒的有机溶剂。广泛用于制药工业；铸造树脂有机酯固化剂；也作为各种有机树脂特别是硝化纤维素的优良溶剂，和皮革光亮剂的原料；在油漆涂料中作为硝基喷漆、印刷油墨、纤维素酯、荧光涂料的溶剂；在烟草工业中，乙二醇二乙酸酯可用作三醋酸甘油酯的代用品，在有机合成工业中用途也十分广泛。传统生产乙二醇二醋酸酯的方法是1，2-二溴乙烷合成法和乙二醇、醋酸酯化合成法。1,2-二溴乙烷法是用无水醋酸钾(钠)与1，2-二溴乙烷反应而得，此法原料要求严格，且收率不高(小于60％)，这限制了它的生产和开发利用。醋酸酯化合成法是以对甲苯磺酸、树脂、氯化物、硫酸盐等作为催化剂，通过酯化反应合成乙二醇二醋酸酯，此法原料有醋酸，对反应装置的耐腐蚀性要求高，成本增加，环境污染严重。本工艺针对目前乙二醇二醋酸酯生产中存在的问题，提供了一种新的合成方法，本工艺采用反应精馏技术，反应条件温和，设备损耗小，而且副产物仲丁醇也是一种重要的化工原料，理论原子收率为100%。

天津大学 2023-05-10