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技術(shù)簡介： 催化精餾技術(shù)在一個設備內(nèi)整合催化反應與精餾分離，在催化反應進行的同 時，通過精餾過程把產(chǎn)物從體系中分離，推動反應平衡向右移動。它適用于需要 催化劑進行均相或非均相催化來提高反應速率,且反應物的轉(zhuǎn)化率和催化劑的選 擇性通常達不到 100%的情況。 天津大學開發(fā)的新型催化精餾規(guī)整填料技術(shù)，在實現(xiàn)催化精餾耦合過程的同 時，可有效提升設備的通量以及催化劑的裝填量，并降低壓降。相比于傳統(tǒng)的催 32天津大學科技成果選編 化精餾填料，可提升通量 50%以上。填料內(nèi)部的特殊結(jié)構(gòu)設計可有效提升氣液固 三相的傳質(zhì)，促進物料在催化劑內(nèi)部的擴散，大大提升了反應效率和分離效率。 目前該技術(shù)已經(jīng)在石化行業(yè)中的輕汽油醚化，MTBE，叔丁醇脫水，碳四加氫異 構(gòu)化等工藝中得到了應用。 應用前景分析： 催化精餾最早應用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工 藝中，現(xiàn)已廣泛應用于包括酯化、醚化、異構(gòu)化、烷基化、疊合過程、烯烴選擇 性加氫、氧化脫氫、碳一化學、水解、酯交換和其他反應過程等多種平衡反應。 化工行業(yè)中有著巨大的市場需求，且由于催化劑的活性問題，每三年即需要更換 一次，因此該需求有較好的持續(xù)性。傳統(tǒng)捆扎包式催化精餾填料存在通量小，壓 降大，易發(fā)生偏流和短路，分離和反應效率低等問題。新型崔化精餾規(guī)整填料技 術(shù)完美的解決了上述問題，目前，該填料已經(jīng)在多個工藝上成功工業(yè)化應用，為 企業(yè)節(jié)約了大量的投資費用和操作成本，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率等也有明顯提升。 經(jīng)濟效益預測： 相比于傳統(tǒng)的捆扎包式的催化精餾填料，該新型催化精餾填料技術(shù)可提升通 量 50%以上，節(jié)約固定設備初投資 30%以上，節(jié)約操作費用 30%以上。相比于 傳統(tǒng)的先反應再分離的技術(shù)，可節(jié)約設備初投資 50%以上，節(jié)約操作費用 50% 以上。 技術(shù)成熟度:產(chǎn)業(yè)化項目

催化精餾技術(shù)在一個設備內(nèi)整合催化反應與精餾分離，在催化反應進行的同時，通過精餾過程把產(chǎn)物從體系中分離，推動反應平衡向右移動。它適用于需要催化劑進行均相或非均相催化來提高反應速率,且反應物的轉(zhuǎn)化率和催化劑的選擇性通常達不到100%的情況。天津大學開發(fā)的新型催化精餾規(guī)整填料技術(shù)，在實現(xiàn)催化精餾耦合過程的同時，可有效提升設備的通量以及催化劑的裝填量，并降低壓降。相比于傳統(tǒng)的催化精餾填料，可提升通量50%以上。填料內(nèi)部的特殊結(jié)構(gòu)設計可有效提升氣液固三相的傳質(zhì)，促進物料在催化劑內(nèi)部的擴散，大大提升了反應效率和分離效率。目前該技術(shù)已經(jīng)在石化行業(yè)中的輕汽油醚化，MTBE，叔丁醇脫水，碳四加氫異構(gòu)化等工藝中得到了應用。

? 閉式冷卻塔是一種在間壁式換熱器外噴淋水并且強制通風，主要通過噴淋水的蒸發(fā)和與空氣的顯熱交換，強化間壁式換熱器內(nèi)的被冷卻流體向空氣散熱的冷卻設備。因此，閉塔的換熱模型有兩個過程，一是管內(nèi)流體被管外噴淋水冷卻，換熱驅(qū)動力為溫差，管的作用為間壁式換熱器；二是噴淋水與空氣換熱，換熱驅(qū)動力為空氣中水蒸汽的分壓差，管外壁的作用相當于開塔的填料。需要多少管數(shù)，取決于管表面上所形成的噴淋水膜向空氣的散熱與同一面積下管內(nèi)流體向管外噴淋水傳熱之間的熱平衡。如在噴淋水循環(huán)過程中加入一個噴淋水在填料中的預冷卻過程，可使所需管數(shù)大為減少，從而有效地節(jié)省了塔的成本，突破了閉塔價格居高不下的局面，在整個工藝系統(tǒng)的綜合技術(shù)經(jīng)濟性上增強了閉塔相對于開塔的優(yōu)勢。當被冷卻流體的進出口溫差不大，而且出口溫度與空氣的濕球溫度也比較接近時，采用預冷卻的效果更為明顯，因為這時管內(nèi)外溫差小成為影響換熱的主要因素，預冷卻的實質(zhì)是通過擴大管外蒸發(fā)面積以降低噴淋水溫度，從而增加管內(nèi)外溫差。 本項目組研發(fā)的閉式冷卻塔有逆流、橫流等多種形式，所需銅管表面積均不大于1m2/CRT，能耗在0.06~0.08Kw/CRT左右,管內(nèi)壓損一般控制在110KPa以內(nèi)，噪聲可接近開塔的國標要求，無明顯飄水感。采用模塊式結(jié)構(gòu)，單模塊最大一般不超過150CRT，方便運送；間壁式換熱器由盤管單元組成，安裝維修快捷，結(jié)構(gòu)緊湊，有利于放氣、排水，還可以將盤管單元與盤管單元或者盤管單元與淋水填料自由組合，以提高單位管面積的散熱效果。 以上的設計理念先進，各項指標總體優(yōu)于目前市場上的閉式冷卻塔。

系統(tǒng)的組成與功能 充填環(huán)管試驗設備主要由：計量系統(tǒng)、配料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、管路系統(tǒng)和試驗自動控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。 在充填環(huán)管試驗過程中，系統(tǒng)進行充填材料自動配比，料漿濃度、料漿流速、料漿流量、料漿密度、料漿溫度以及塌落度、泌水率及粘稠度等料漿流動參數(shù)及特性的測試工作。并在實驗測試數(shù)據(jù)基礎上，可自動繪制出各參數(shù)之間的關系曲線，進行分析和文章的編寫，本套試驗系統(tǒng)是進行礦業(yè)工程領域研究與分析重要的基礎設備。 系統(tǒng)已在中國礦業(yè)大學、北京科技大學、華北理工大學、山東科技大學、江西理工大學、武漢理工大學等高校制作完成。 系統(tǒng)的主要特點 監(jiān)控系統(tǒng)：膏體填充料漿環(huán)管試驗設備，自動控制系統(tǒng)是攪拌設備的核心控制部件，系統(tǒng)是由上位控制計算機單元，可編程控制器（PLC）單元等組成的分布式計算機控制系統(tǒng)，各單元之間利用RS232標準串行口進行通訊，系統(tǒng)能夠自動完成各個工作環(huán)節(jié)的工作狀態(tài)控制，配料計量，攪拌等試驗工藝過程。 溫度測量：溫度傳感器安裝在管道上，測量的流體溫度通過溫度變送器轉(zhuǎn)換成毫伏電信號，傳到PLC 控制器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過上位機顯示溫度數(shù)值。 管道填充料密度：采用核密度計，安裝在環(huán)管系統(tǒng)中，進行相似模擬材料密度的檢測。 管道壓力測量：采用隔離壓力變送器，安裝在管道上。檢測的壓力大小，通過變送器轉(zhuǎn)換成1~5VDC的模擬信號，傳到PLC控制器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過上位機顯示壓力數(shù)值和曲線。 管道阻力測量：通過測量流體在一段管道里的壓差來表示，采用隔離式遠傳差壓變送器，安裝在一段管道上的兩端，測量兩點的壓力差。通過變送器轉(zhuǎn)換成1~5VDC的模擬信號，傳到PLC 控制器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過上位機顯示數(shù)值與曲線。 料漿流量測量：安裝在管道末端測量流體在管道里的流速，通過流量計采集信號并轉(zhuǎn)換成1~5VDC的模擬信號，傳到PLC 控制器，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過上位機顯示流量數(shù)值與曲線。

顆粒狀產(chǎn)品比表面積小、堆積密度較大，抗吸濕、結(jié)塊性質(zhì)優(yōu)于粉狀產(chǎn)品，包裝、貯存、運輸都更方便。因此，在化工、輕工等行業(yè)，顆粒化是許多固體產(chǎn)品發(fā)展的顯著趨勢。由熔體或高濃度溶液造粒的方法有許多種。要制得粒徑較大、例如2 mm或以上的產(chǎn)品，一般采用噴霧涂布的方法，即將料液噴霧涂布在較小粒徑的返回基料上使之長大；如果要求產(chǎn)品粒徑不大，例如1－1.5 mm或更小時，通常采用噴灑—凝固法，即用適當?shù)姆椒ò讶垠w噴灑成直徑符合要求的液滴，然后在適當?shù)难b置中使顆粒在運動的情況下冷卻、凝固成為顆粒產(chǎn)品；在由高濃度溶液造粒的情況下，冷卻、凝固過程中還伴隨蒸發(fā)一定量的水分。 本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種更有效的節(jié)省投資、操作方便、節(jié)省動力和操作費用的由熔體或高濃度溶液滴粒直接冷卻凝固制取顆粒產(chǎn)品的技術(shù)裝備。將液體分散成滴狀，隨后經(jīng)過空塔和流化床兩個運動空間進行冷卻或(和)蒸發(fā)－凝固，成為固體顆粒。使用空塔—流化床組合機體，把滴粒表面層凝固后的凝固和冷卻過程轉(zhuǎn)移到流化床中進行，是對傳統(tǒng)塔式造粒技術(shù)的革新。它使得整個裝置高度大大降低。與單純塔式造粒相比，高度僅為后者的大約三分之一，從而大幅度減少設備投資和輸送液體的能耗。同時，產(chǎn)品可以冷卻到更低的溫度，便于包裝，消除了包裝產(chǎn)品堆放期間可能結(jié)塊的問題。采用多孔壁旋轉(zhuǎn)噴杯噴灑液體，產(chǎn)品粒徑均勻，基本上不產(chǎn)生細粉，大幅度提高一次產(chǎn)品收率，減輕除塵負荷。工業(yè)應用業(yè)績：2000噸/年癸二酸造粒機系統(tǒng)，產(chǎn)品粒徑0.2－0.5 mm，粉塵量≤0.1%。承接主機設計或和供貨，造粒車間工程設計；根據(jù)用戶對生產(chǎn)能力和產(chǎn)品粒徑要求，設計、銷售不同規(guī)格的旋轉(zhuǎn)噴灑杯。

SO 2 的排放對人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來嚴重的危害，而煙氣脫硫系統(tǒng)是目前控制 SO2排放的最切實可行的方法。密相塔煙氣脫硫技術(shù)是北京科技大學環(huán)境工程中心針對我國在煙氣治理方面的基本情況研究開發(fā)的新技術(shù)，它同其它半干法脫硫技術(shù)一樣具有投資少、占地面積小、無廢水排放等特點，此外，它較其它的鈣基半干法具有更高的脫硫效率和鈣的利用率、且系統(tǒng)安全、可靠，運行費用低。密相塔煙氣脫硫工藝主要由煙氣凈化和脫硫劑循環(huán)兩個過程組成：除塵后的煙氣經(jīng)由輸煙管道從脫硫塔的上部與脫硫劑同向并行進入塔體，在內(nèi)構(gòu)件的攪拌作用下，煙氣與脫硫劑均勻混合，充分反應。反應后的煙氣由脫硫塔底部夾帶著大量顆粒物進入布袋除塵設備，除塵后的干凈煙氣經(jīng)動力風機排放到大氣中。除塵器收集到的循環(huán)灰經(jīng)氣力輸送至脫硫塔低與少量新灰由提升機提升到塔頂加濕機內(nèi)，加濕活化使含水量保持在 3%～5%之間，形成具有較好流動性的脫硫劑，后經(jīng)布料器布入塔內(nèi)。與煙氣反應后少部分脫硫劑落到塔底，大部分隨煙氣進入除塵器內(nèi)被分離下來作為循環(huán)灰繼續(xù)使用。

本系統(tǒng)為基于蒸汽梯級利用的溶液濃縮裝置，其稀溶液在真空 下常溫沸騰，沸騰所產(chǎn)生的水蒸氣在下一級換熱器中冷凝釋放熱量， 變?yōu)槔淠幌乱患壍南∪芤涸谖諢崃康倪^程中由于真空的特點， 溶液沸騰產(chǎn)生水蒸氣；即上一級為下一級提供驅(qū)動力，由此極大的提 高系統(tǒng)能效。該系統(tǒng)結(jié)合了化工領域溶液濃縮真空沸騰的特點，并創(chuàng) 新性的將真空沸騰與水蒸氣在翅片管表面低溫冷凝融為一體，實現(xiàn)溶 液中水分分離，達到高效溶液濃縮的目的。目前該裝置溶液濃縮效率 達到4. 75 kg/kWh,遠遠高于常規(guī)的濃縮效率(L44kg/kWh)。

SO2的排放對人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來嚴重的危害，而煙氣脫硫系統(tǒng)是目前控制SO2排放的最切實可行的方法。密相塔煙氣脫硫技術(shù)是北京科技大學環(huán)境工程中心針對我國在煙氣治理方面的基本情況研究開發(fā)的新技術(shù)，它同其它半干法脫硫技術(shù)一樣具有投資少、占地面積小、無廢水排放等特點，此外，它較其它的鈣基半干法具有更高的脫硫效率和鈣的利用率、且系統(tǒng)安全、可靠，運行費用低。 密相塔煙氣脫硫工藝主要由煙氣凈化和脫硫劑循環(huán)兩個過程組成：除塵后的煙氣經(jīng)由輸煙管道從脫硫塔的上部與脫硫劑同向并行進入塔體，在內(nèi)構(gòu)件的攪拌作用下，煙氣與脫硫劑均勻混合，充分反應。反應后的煙氣由脫硫塔底部夾帶著大量顆粒物進入布袋除塵設備，除塵后的干凈煙氣經(jīng)動力風機排放到大氣中。 除塵器收集到的循環(huán)灰經(jīng)氣力輸送至脫硫塔低與少量新灰由提升機提升到塔頂加濕機內(nèi)，加濕活化使含水量保持在3%～5%之間，形成具有較好流動性的脫硫劑，后經(jīng)布料器布入塔內(nèi)。與煙氣反應后少部分脫硫劑落到塔底，大部分隨煙氣進入除塵器內(nèi)被分離下來作為循環(huán)灰繼續(xù)使用。    在煙氣凈化過程中發(fā)生了如下反應： 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    此工藝具有以下主要特點：    (1) 脫硫效率高，系統(tǒng)對煙氣污染負荷變化較大的適應能力強。在設備正常運行下，脫硫效率能夠保持在90%以上，系統(tǒng)出口煙氣的含硫量能夠維持在150mg·m-3以下,且煙氣入口含硫量的較大幅度變化對出口煙氣的含硫量影響不大。 (2) 系統(tǒng)采用脫硫劑循環(huán)利用的方法，使除塵器脫下的循環(huán)灰與新灰均勻混合，經(jīng)加濕機加濕活化后布入塔內(nèi)與煙氣反應。脫硫劑循環(huán)系統(tǒng)很好的解決了鈣基干法脫硫技術(shù)中鈣利用率低的問題，且使副產(chǎn)物的處理量大幅度減少。 (3) 脫硫劑在進塔前先增濕活化，使CaO轉(zhuǎn)化為更易于與SO2發(fā)生反應的Ca(OH)2，提高脫硫效率。含濕量為3%~5%的脫硫劑亦具有較好的流動性，系統(tǒng)不易發(fā)生板結(jié)、堵塞和腐蝕等濕法和部分半干法常出現(xiàn)的問題。 (4) 脫硫塔內(nèi)安裝了重要的內(nèi)構(gòu)件——攪拌軸，它能很好的加強煙氣與脫硫劑的混合和系統(tǒng)湍流烈度，強化傳質(zhì)、傳熱，提高反應速率；而且能延長脫硫劑的反應停留時間。攪拌設備會使脫硫劑顆粒之間劇烈碰撞、摩擦，剝?nèi)ケ砻娴姆磻a(chǎn)物，不斷地暴露出新的表面，使內(nèi)部的CaO得到充分的反應，可使脫硫效率和脫硫劑的利用率得到充分提高。該技術(shù)申請專利十多項，已成功應用于燒結(jié)煙氣脫硫工程中。應用范圍：該技術(shù)可應用于鋼鐵企業(yè)燒結(jié)廠煙氣脫硫系統(tǒng)、燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)、焚燒爐煙氣脫硫系統(tǒng)。該技術(shù)已在石家莊鋼鐵公司燒結(jié)工序煙氣脫硫系統(tǒng)中得到成功應用；武鋼昆鋼公司、攀枝花鋼鐵公司等企業(yè)亦采用該技術(shù)進行燒結(jié)廠和電廠的脫硫，目前正在建設中。