【摘要】：針對生物法制丁醇工藝,我們完成了穩(wěn)態(tài)與動態(tài)的建模與模擬。其中穩(wěn)態(tài)模擬時采用合理的熱力學方程和適當?shù)募僭O(shè)和模型簡化,其計算結(jié)果是值得信賴的；而動態(tài)模擬方面,我們完成精餾過程的動態(tài)模擬,關(guān)鍵參數(shù)與設(shè)計值吻合程度較好。 該生物丁醇工藝由三部分組成。第一部分為反應(yīng)部分,主要由兩個發(fā)酵罐和一個微濾膜組成,其中兩個發(fā)酵罐分為一級發(fā)酵罐和二級發(fā)酵罐；第二部分為滲透汽化部分,這個部分將較低濃度的ABE溶液濃縮成較高濃度的ABE溶液；第三部分為精餾部分,該部分將濃度較高的ABE溶液分離成丁醇、乙醇和丙酮產(chǎn)品,并排出廢水。 針對這樣的工藝,我們運用準確的物性參數(shù)、NRTL熱力學方程、平衡閃蒸模型和滲透汽化模型等工具,完成對整個流程工藝的穩(wěn)態(tài)模擬,并對各部分的工藝參數(shù)進行分析；再在穩(wěn)態(tài)模擬的基礎(chǔ)上完成精餾部分的動態(tài)模擬。 通過以上工作,我們了解了生物丁醇工藝中各部分的工藝性質(zhì),初步得到了較為詳細的工藝參數(shù),這些工藝參數(shù)將為實際工藝的設(shè)計與優(yōu)化提供幫助。
【圖文】：

數(shù)wd與WS的影響。塔頂采出量為25.91cg/h,進料板數(shù)為第20塊，全塔壓力為微負壓。根據(jù)模擬結(jié)果得出圖4-17:-0.07。95 ‘ ?巧，W? “?… ：0.06媭、f// ... =：=：:￡!5 -。.-■ \ 4/ / ? -a-w..R=20 ?『r / 111::?？ I5 ‘ 產(chǎn) 一D一 Wd,R=10 - 0.03 爹0.80 —-w-,R=15 .。.-ka.。10 70 1/ . ‘ 0.0020 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80N圖4?17不同回流比下理論板數(shù)對物流的影響Fig.4-17 the influence of number of theoretical plates to logistics when reflux ratio is changing從上圖中可以看出，隨著理論板數(shù)的增加，分離效果在板數(shù)較少的階段提升明顯。當理論板數(shù)達到40至45塊時，分離效果出現(xiàn)拐點。之后，隨著理論板數(shù)增加，曲線趨于平滑，代表理論板數(shù)在這一階段對分離效果影響不大，塔頂和塔爸溜出液中的丙酮含量趨于某一組極限值。同時，，從上圖中可以看出，當回流比52

究系統(tǒng)中重要的工藝參數(shù)對整個系統(tǒng)的影響。值得指出的是，在計算中，忽略進料中少量的乙醇和丙酮雜質(zhì)。丁醇精館系統(tǒng)如圖4-21:- ‘ - , ‘I-n I——分相器—丁醇產(chǎn)品塔——丁酵收塔1=^~ 11—^ 1 1—?—圖4^21 丁醇精館系統(tǒng)Fig.4-21 butanol distillation system首先考察丁醇產(chǎn)品塔中的工藝參數(shù)對其單塔的影響。由于在20*C和常壓下，丁醇-水體系分相后油水相的組成如圖4-17為：56
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TQ923

【參考文獻】

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本文編號：2670991