本文關(guān)鍵詞：乙酸乙酯和氯仿的分離研究及工藝包初步設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 乙酸乙酯 氯仿 萃取精餾 共沸精餾 工藝包

【摘要】：本文簡要介紹了乙酸乙酯、氯仿的性質(zhì)和用途。在農(nóng)藥生產(chǎn)過程中,產(chǎn)生乙酸乙酯和氯仿的混合溶劑,由于二者形成最高共沸物,采用普通精餾難以分離,本文提出萃取精餾和共沸精餾兩種分離方案,并分別對操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。首先通過萃取劑篩選方法,篩選出合適的萃取劑范圍,采用模擬軟件和汽液平衡釜對萃取劑進(jìn)行篩選,最終選擇乙二醇作為萃取劑分離乙酸乙酯和氯仿混合物,采用Aspen Plus模擬軟件考察了理論塔板數(shù)、萃取劑和原料進(jìn)料位置、溶劑比、塔頂出料量、回流比等六個(gè)因素對分離效果的影響。結(jié)果表明,在優(yōu)化條件下,乙酸乙酯純度高達(dá)99.99wt%,收率為99.52%。對溶劑回收塔操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,最終得到氯仿純度為99.88wt%,收率為99.87%。其次進(jìn)行共沸精餾研究,篩選出合適的共沸劑,最終選擇水作為共沸劑分離乙酸乙酯和氯仿,采用Aspen Plus模擬軟件考察了理論塔板數(shù)、共沸劑和原料進(jìn)料位置、塔頂處理量、回流比等五個(gè)因素對分離效果的影響。結(jié)果表明,在優(yōu)化條件下,氯仿純度為97.23wt%,氯仿收率為96.60%,塔釜再沸器熱負(fù)荷為28.35kw。對比兩種分離方案,最終選擇共沸精餾的分離方案。采用水作為共沸劑分離乙酸乙酯和氯仿,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,共沸精餾塔塔頂?shù)穆确潞繛?5.13wt%,塔釜乙酸乙酯含量為96.7wt%。最后進(jìn)行中試工藝包的初步設(shè)計(jì),工藝包的設(shè)計(jì)主要包括設(shè)計(jì)前提、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)和工藝說明三部分內(nèi)容。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)包括概況、裝置規(guī)模、原料規(guī)格、性能指標(biāo)的設(shè)計(jì)等；工藝說明中闡述了工藝方案、工藝操作條件、工藝流程圖(PID)、設(shè)備圖、平面布置圖、工藝管道及儀器儀表一覽表等。本文對乙酸乙酯-氯仿混合溶液的萃取精餾以及共沸餾分離進(jìn)行了研究分析,并進(jìn)行了工藝包的初步設(shè)計(jì),為進(jìn)一步的中試研究提供了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：乙酸乙酯 氯仿 萃取精餾 共沸精餾 工藝包
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ028
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 氯仿和乙酸乙酯概述9
• 1.1.1 乙酸乙酯的性質(zhì)和用途9
• 1.1.2 三氯甲烷的基本性質(zhì)9
• 1.2 共沸物的分離方法9-14
• 1.2.1 萃取精餾10-11
• 1.2.2 共沸精餾11-12
• 1.2.3 變壓精餾12-14
• 1.3 研究背景14
• 1.4 研究內(nèi)容14-16
• 第二章 萃取精餾的萃取劑篩選16-31
• 2.1 萃取精餾概述16-18
• 2.1.1 間歇萃取精餾(BED)16-17
• 2.1.2 連續(xù)萃取精餾(CED)17-18
• 2.2. 萃取劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)18-21
• 2.2.1 萃取劑的選擇原則18
• 2.2.2 萃取劑的微觀機(jī)理18-19
• 2.2.3 萃取劑的選擇性表征19-20
• 2.2.4 萃取劑的初步篩選20-21
• 2.3 Aspen Plus單級萃取模擬21-27
• 2.3.1 Aspen Plus軟件簡介21
• 2.3.2 分離方法的選擇21-22
• 2.3.3 原料組成分析22-23
• 2.3.4 Aspen Plus萃取劑篩選模擬23-27
• 2.4 汽液平衡法篩選萃取劑27-30
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)條件及裝置28-29
• 2.4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑28
• 2.4.1.2 實(shí)驗(yàn)條件28
• 2.4.1.3 實(shí)驗(yàn)裝置28-29
• 2.4.2 實(shí)驗(yàn)步驟29-30
• 2.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 萃取精餾過程模擬研究31-41
• 3.1 模擬裝置圖31
• 3.2 模擬參數(shù)31-32
• 3.3 萃取精餾過程影響因數(shù)的模擬研究32-39
• 3.3.1 溶劑比的變化對萃取精餾分離的影響32-33
• 3.3.2 塔頂出料量對萃取精餾分離的影響33-34
• 3.3.3 回流比對萃取精餾分離的影響34-35
• 3.3.4 塔板數(shù)對萃取精餾分離的影響35-37
• 3.3.5 萃取劑進(jìn)料位置對萃取精餾分離的影響37-38
• 3.3.6 原料進(jìn)料位置對萃取精餾分離的影響38-39
• 3.4 溶劑回收塔模擬優(yōu)化39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 共沸精餾的共沸劑篩選41-49
• 4.1 共沸精餾概念41-43
• 4.1.1 非均相共沸精餾41-42
• 4.1.2 均相共沸精餾42-43
• 4.2 共沸劑的選擇原則43-44
• 4.3 共沸劑篩選44-45
• 4.4 乙酸乙酯-氯仿-水的熱力學(xué)分析45-48
• 4.4.1 乙酸乙酯-氯仿-水剩余曲線圖45-46
• 4.4.2 乙酸乙酯-氯仿、氯仿-水的汽液平衡相圖46-47
• 4.4.3 乙酸乙酯-氯仿-水三元相圖47-48
• 4.5 小結(jié)48-49
• 第五章 共沸精餾模擬及實(shí)驗(yàn)研究49-59
• 5.1 分離方案確定49
• 5.2 模擬參數(shù)49-50
• 5.3 共沸精餾過程影響因素的模擬研究50-56
• 5.3.1 原料進(jìn)料位置對共沸精餾分離的影響50-51
• 5.3.2 共沸劑進(jìn)料位置對共沸精餾分離的影響51-52
• 5.3.3 塔頂出料量對共沸精餾分離的影響52-53
• 5.3.4 回流比對共沸精餾分離的影響53-54
• 5.3.5 共沸劑用量對共沸精餾分離的影響54-55
• 5.3.6 小結(jié)55-56
• 5.4 兩種分離方案對比56
• 5.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證56-58
• 5.5.1 實(shí)驗(yàn)裝置56-57
• 5.5.2 實(shí)驗(yàn)步驟57-58
• 5.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果58
• 5.6 本章小結(jié)58-59
• 第六章 工藝包初步設(shè)計(jì)59-70
• 6.1 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)59-63
• 6.1.1 共沸精餾塔參數(shù)的計(jì)算59-60
• 6.1.1.1 操作濕度的計(jì)算59
• 6.1.1.2 塔頂、塔釜產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量59-60
• 6.1.1.3 平均密度的計(jì)算60
• 6.1.1.4 平均表面張力的計(jì)算60
• 6.1.2 共沸精餾塔塔徑的計(jì)算60-62
• 6.1.2.1 塔徑計(jì)算原理60-61
• 6.1.2.2 共沸精餾塔徑的計(jì)算61-62
• 6.1.3 塔板間距的確定62-63
• 6.1.4 共沸精餾塔塔高的計(jì)算63
• 6.1.5 共沸精餾塔設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù)63
• 6.2 工藝流程圖(PID)63-64
• 6.3 平面布置圖64-67
• 6.4 主要設(shè)備表及自控儀表67-69
• 6.5 衛(wèi)生、安全、環(huán)保要點(diǎn)說明69
• 6.6 本章小結(jié)69-70
• 第七章 結(jié)論70-71
• 符號說明71-72
• 參考文獻(xiàn)72-77
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果77-78
• 致謝78

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本文編號：772222