發(fā)布時(shí)間：2020-12-14 23:11

　　變壓精餾是工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中分離壓敏性共沸混合物的一種有效方法,但能耗問(wèn)題是影響其發(fā)展的主要障礙。在傳統(tǒng)變壓精餾的基礎(chǔ)上,提出了一種側(cè)線連接變壓精餾工藝。以最低共沸物乙酸乙酯-乙醇、甲醇-氯仿和最高共沸物乙二胺-水的分離為例,對(duì)側(cè)線連接變壓精餾的節(jié)能效果和可控性進(jìn)行了研究。基于序貫迭代的優(yōu)化算法,以最小年總費(fèi)用（TAC）為目標(biāo)函數(shù),通過(guò)Visual Basic軟件（VB）調(diào)用Aspen Plus內(nèi)部的自動(dòng)化服務(wù)器,開發(fā)了適用于側(cè)線連接變壓精餾工藝的VB優(yōu)化程序。將開發(fā)的優(yōu)化程序應(yīng)用于側(cè)線連接變壓精餾工藝的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化,獲得了三種體系的最優(yōu)的操作條件和TAC。通過(guò)比較優(yōu)化結(jié)果可知,側(cè)線連接變壓精餾具有降低精餾工藝能耗的效果。其中側(cè)線連接變壓精餾分離乙酸乙酯-乙醇工藝比傳統(tǒng)變壓精餾工藝能耗減少8.17%,TAC降低7.91%,部分熱集成側(cè)線連接變壓精餾工藝比傳統(tǒng)部分熱集成工藝顯著減少能耗18.32%,降低TAC 15.21%,壓力優(yōu)化后的側(cè)線連接變壓精餾工藝,能耗減少22.41%,TAC降低19.77%。針對(duì)甲醇-氯仿體系,側(cè)線連接變壓精餾工藝節(jié)能效果并不明顯。針對(duì)乙二胺-水體系,側(cè)線連接變壓精餾... 

【文章來(lái)源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

側(cè)線連接變壓精餾優(yōu)化軟件主界面

本文研究了側(cè)線連接變壓精餾工藝分離三種共沸體系，分別為共沸物乙酸乙酯-乙醇和甲醇-氯仿體系和最高共沸物乙二胺-水體系。基于最低共沸體系乙酸乙酯-乙醇的側(cè)線連接變壓精餾節(jié)能研究乙酸乙酯(EA)和乙醇(ETOH)都是非常重要的有機(jī)化工原料和優(yōu)良的工業(yè)溶在化工領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)乙酸乙酯的過(guò)程中由于乙醇過(guò)量，所以生乙酸乙酯和乙醇的二元混合物，為了實(shí)現(xiàn)乙酸乙酯的提純并回收乙醇，需其進(jìn)行有效分離。但是在常壓下，乙酸乙酯與乙醇形成最低共沸物，普通精難使其有效分離。為了避免從環(huán)境中引入其他物質(zhì)對(duì)產(chǎn)品造成污染的潛在問(wèn)變壓精餾是一種不錯(cuò)的選擇。Zhang 等人[15]設(shè)計(jì)了無(wú)熱集成和部分熱集成變餾工藝用于分離最低沸點(diǎn)共沸物乙酸乙酯-乙醇，無(wú)熱集工藝流程如圖 3-。模擬過(guò)程采用 UNIQUAC 物性方法。初始進(jìn)料是進(jìn)料流量為 100 kmol/h組成為 50 mol%乙酸乙酯、50 mol%乙醇的二元混合物，進(jìn)料溫度為 320 K，塔塔頂操作壓力設(shè)置為 6 atm，低壓塔塔頂操作壓力設(shè)置為 0.5 atm，乙醇和乙酯的產(chǎn)品純度要求不低于 99.6 mol%。

側(cè)線連接變壓精餾分離二元共沸物的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化與控制側(cè)線工藝優(yōu)化線連接的變壓精餾工藝參考了 Zhang 等人的研究工作，在此基礎(chǔ)上變壓精餾工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)。操作壓力相同，分離純度與 Zhang 等人其中，高壓塔塔底采出純度為 99.6 mol%的乙酸乙酯，低壓塔塔底99.6 mol%的乙醇。6 atm 和 0.5 atm 操作壓力下的 T-xy 圖如圖 3-2 所點(diǎn)處液相線與氣相線相切，此時(shí)兩相的組成相同。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Design and control of methyl acetate-methanol separation via heat-integrated pressure-swing distillation[J]. Zhishan Zhang,Qingjun Zhang,Guijie Li,Meiling Liu,Jun Gao.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(11)



本文編號(hào)：2917179