汽液平衡(VLE)T-P-x-y 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是精餾、萃取精餾、共沸分離、超臨界工藝開發(fā)與工業(yè)化裝置模擬設(shè)計(jì)的核心熱力學(xué)依據(jù)。長(zhǎng)期以來,三元及以上多元混合體系因組分交互作用復(fù)雜、易出現(xiàn)共沸偏移、活度系數(shù)非線性變化,傳統(tǒng)簡(jiǎn)易設(shè)備難以產(chǎn)出重復(fù)性、一致性達(dá)標(biāo)的可靠實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。近日,天津北洋勵(lì)興科技針對(duì)二元、多元體系相平衡測(cè)試痛點(diǎn)完成成套設(shè)備技術(shù)迭代,推出常壓玻璃循環(huán)平衡釜、316L 不銹鋼高壓平衡釜、襯四氟防腐型平衡釜全系列 VLE 測(cè)定裝置,一站式解決高校、石化、醫(yī)藥、新能源研發(fā)中心二元、多元混合體系汽液平衡精準(zhǔn)測(cè)定需求,為化工分離工藝研發(fā)提供標(biāo)準(zhǔn)化硬件支撐。
一、行業(yè)痛點(diǎn):多元體系 VLE 數(shù)據(jù)測(cè)定長(zhǎng)期存在多重短板
當(dāng)前國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室開展汽液平衡實(shí)驗(yàn)普遍面臨四大難題,尤其在多元混合物料測(cè)試中表現(xiàn)更為突出:
工況覆蓋受限:玻璃釜僅適配常壓低溫?zé)o腐蝕二元體系,高壓、負(fù)壓、強(qiáng)腐蝕多元體系無法測(cè)試;普通高壓釜密封差,輕組分揮發(fā)泄漏直接改變體系配比,數(shù)據(jù)失真。
兩相傳質(zhì)不充分:釜內(nèi)存在溫度、濃度梯度,多元體系分層嚴(yán)重,達(dá)到熱力學(xué)平衡耗時(shí)久,平行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)離散度大,無法通過 Van Ness 熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)。
取樣易擾動(dòng)平衡:普通取樣結(jié)構(gòu)取樣時(shí)壓力、溫度驟變,多元體系輕組分發(fā)生閃蒸,氣液相組分無法代表真實(shí)平衡狀態(tài)。
設(shè)備通用性不足:?jiǎn)我辉O(shè)備僅適配二元簡(jiǎn)單體系,無法兼顧醇水、鹵代溶劑、鋰電電解液、油氣多元混合物等差異化物料測(cè)試,企業(yè)需多臺(tái)設(shè)備投入,研發(fā)成本高。
針對(duì)上述行業(yè)共性難題,北洋勵(lì)興研發(fā)團(tuán)隊(duì)依托多年精餾、熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備研發(fā)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合百余所高校、化工企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)反饋,完成全系列汽液平衡釜結(jié)構(gòu)、溫控、穩(wěn)壓、攪拌、取樣系統(tǒng)一體化升級(jí),實(shí)現(xiàn)二元、三元、多元混合體系通用測(cè)定,常壓、負(fù)壓、高壓、腐蝕工況全覆蓋。
二、設(shè)備核心升級(jí),兼顧二元基礎(chǔ)測(cè)試與多元高精度實(shí)驗(yàn)
本次迭代后的 VLE 成套裝置分為三大產(chǎn)品線,全部支持二元、多元混合體系同步測(cè)定,核心技術(shù)優(yōu)化亮點(diǎn)明確:
雙循環(huán)傳質(zhì)結(jié)構(gòu),消除多元體系分層偏差改良型 Rose 循環(huán)釜體搭配內(nèi)置磁力耦合低速攪拌,強(qiáng)化氣液兩相傳質(zhì)交換,快速消解多元物料濃度梯度,大幅縮短平衡靜置時(shí)間;氣相增設(shè)高效除霧結(jié)構(gòu),杜絕液滴夾帶進(jìn)入取樣管路,保證氣相樣品純度,二元、多元體系實(shí)驗(yàn)重復(fù)性誤差控制在 ±1% 以內(nèi)。
分級(jí)溫壓控制系統(tǒng),適配寬范圍實(shí)驗(yàn)工況搭載 AI 型 PID 智能溫控模塊,控溫精度 ±0.1℃,無超溫波動(dòng);配套高精度壓力變送器實(shí)時(shí)穩(wěn)壓,常壓機(jī)型適配教學(xué)二元體系基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),不銹鋼高壓機(jī)型最高承壓 16MPa,襯四氟防腐機(jī)型可耐受濃酸、鹵代烴、強(qiáng)腐蝕多元混合溶劑,填補(bǔ)腐蝕性多元物系相平衡測(cè)試設(shè)備空白。
無擾動(dòng)獨(dú)立微量取樣系統(tǒng),守住數(shù)據(jù)真實(shí)性氣、液相雙通道獨(dú)立微取樣閥,微體積瞬時(shí)取樣設(shè)計(jì),取樣過程釜內(nèi)溫壓無明顯波動(dòng),有效規(guī)避多元體系輕組分閃蒸失真問題;管路全可拆卸清洗,無物料殘留,可快速切換多組二元、多元對(duì)比實(shí)驗(yàn),提升研發(fā)效率。
模塊化成套設(shè)計(jì),兼容全流程數(shù)據(jù)處理整套設(shè)備集成加熱、冷卻、真空、穩(wěn)壓、取樣單元,出廠配套標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集接口,測(cè)得的二元、多元體系 T-P-x-y 數(shù)據(jù)可直接導(dǎo)入 Aspen Plus、ProMax 等模擬軟件,快速回歸 Wilson、NRTL、UNIQUAC 活度系數(shù)模型交互參數(shù),省去人工數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換步驟。
三、全場(chǎng)景落地,覆蓋多元體系 VLE 測(cè)試主流應(yīng)用領(lǐng)域
北洋勵(lì)興高低壓汽液平衡成套裝置已批量交付全國多所化工高校、石化企業(yè)研發(fā)中心、醫(yī)藥中間體實(shí)驗(yàn)室,可完成各類二元、多元混合物系測(cè)定工作:
高校教學(xué)與科研:二元醇 - 水、醇 - 酯體系基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn);三元、四元混合溶劑熱力學(xué)研究,超臨界流體相行為測(cè)定,高水平論文數(shù)據(jù)支撐。
石油化工行業(yè):輕質(zhì)烷烴、芳烴多元混合體系高壓 VLE 測(cè)定,精餾裝置工藝模擬校正,降低工業(yè)塔器能耗。
精細(xì) / 醫(yī)藥化工:鹵代中間體、多元萃取溶劑、共沸混合物料平衡數(shù)據(jù)測(cè)試,指導(dǎo)萃取精餾、間歇分離工藝放大。
新能源新材料:鋰電電解液多元溶劑體系、碳捕集吸收劑相平衡研究,綠色分離新工藝開發(fā)。
四、企業(yè)研發(fā)視角:補(bǔ)齊國內(nèi)多元體系相平衡測(cè)試裝備短板
天津北洋勵(lì)興科技技術(shù)負(fù)責(zé)人表示:“以往國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)測(cè)定多元體系汽液平衡數(shù)據(jù),要么依賴進(jìn)口高價(jià)成套設(shè)備,要么改造簡(jiǎn)易反應(yīng)釜湊合實(shí)驗(yàn),硬件短板直接制約新工藝研發(fā)進(jìn)度。本次全系列 VLE 平衡釜升級(jí),核心目標(biāo)是打造本土化高性價(jià)比通用型相平衡測(cè)定裝備,一臺(tái)設(shè)備即可完成二元基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與多元高精度測(cè)試,同時(shí)提供 316L、鈦材、襯四氟多種材質(zhì)定制方案,匹配不同腐蝕性、高壓工況需求。"
據(jù)介紹,公司同步提供配套技術(shù)服務(wù),包含設(shè)備上門安裝調(diào)試、二元 / 多元體系標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)操作培訓(xùn)、熱力學(xué)數(shù)據(jù)處理指導(dǎo),幫助研發(fā)人員快速獲取符合學(xué)術(shù)、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的汽液平衡數(shù)據(jù)集。
結(jié)語
二元、多元體系汽液平衡數(shù)據(jù)是化工分離技術(shù)創(chuàng)新的根基。未來,天津北洋勵(lì)興科技將持續(xù)深耕化工熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝備賽道,圍繞超高壓、超低溫、強(qiáng)腐蝕特種多元物系持續(xù)迭代產(chǎn)品,以穩(wěn)定可靠的國產(chǎn)科研儀器,助力國內(nèi)高校與化工企業(yè)降低研發(fā)設(shè)備投入、提升熱力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精度,推動(dòng)化工分離工藝國產(chǎn)化、節(jié)能化升級(jí)。
企業(yè)簡(jiǎn)介
天津北洋勵(lì)興科技專注精餾配套、相平衡測(cè)試、催化成型實(shí)驗(yàn)設(shè)備研發(fā)制造,主營汽液平衡釜、氣動(dòng)回流比控制器、氧化鋁擠條機(jī)、高壓反應(yīng)釜等科研裝備,可為客戶提供標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備與工況定制一體化解決方案,產(chǎn)品廣泛服務(wù)于高校、石化、醫(yī)藥、新能源材料研發(fā)領(lǐng)域。



