Origin LabTalk在精馏实验教学中的应用

开发了一种使用Origin软件对精馏实验数据进行图解法处理的方法,以苯——甲苯混合液实验体系为例,对实验数据进行处理,通过LabTalk脚本语言绘制出梯级图,以图解法分别求解出实验所需理论塔板数和加料板位置。结果表明该方法具有方便、快捷、准确性高的特点,并且可以有效提高学生的计算机数据处理能力。     

精馏回收制药废液中四氢呋喃和甲醇工艺的模拟与实验

以ChemCAD软件对含有四氢呋喃、甲醇和水的制药废液的萃取精馏分离进行了模拟。以ChemCAD软件确定乙二醇为萃取剂,采用三塔流程分离该混合物。首先模拟以具有24块理论板的精馏塔进行萃取精馏从混合物中分离出四氢呋喃,废液在第17块板以饱和液体进料,萃取剂在第2块板以饱和液体进料,溶剂比采用1.65,回流比为1.5,四氢呋喃回收率可达99.5%。萃取剂乙二醇回收所需塔板数为5块,甲醇回收所需塔板数为18块。通过实验验证了萃取精馏模拟结果的可靠性。     

Aspen Plus软件优化脱除液化气中二硫化物的精馏过程

利用Aspen Plus软件对以液化石油气（LPG）和二硫化物体系的精馏过程进行了模拟计算。实验得到了达到分离任务时的最小回流比和最小理论塔板数。综合考虑操作费用和设备费用确定了实际的回流比和塔板数。对操作过程进行了优化,塔板数为9,第7块塔板进料,回流比为0．3时,原料中二甲基二硫浓度在400×10^-6以内时,都满足分离要求。     

氯乙烯精馏过程的模拟与优化

利用Aspen Plus模拟软件对某厂电石法生产的氯乙烯精馏过程进行了建模与模拟,进料规模为20 m~3/h。选择NRTL物性方法,对低沸塔和高沸塔进行了模拟,模拟结果如下:低沸塔的塔板数为29块,进料位置第3块,回流比为5,操作压力为0.52~0.53 MPa,高沸塔的塔板数为41块,进料位置12块,回流比为0.6,操作压力0.26~0.28 MPa;利用灵敏度分析工具研究了进料位置、采出率、回流比三个因素对精馏过程的影响,对氯乙烯精馏过程进行了优化,结果表明:对于低沸塔,进料位置为3,塔板数为29,B/F为0.99,回流比为6;对于高沸塔,进料位置为12,塔板数为41,D/F为0.99,回流比为0.2。     

低含量丙酰氯精馏回收工艺的模拟

采用精馏的方法回收丙酰氯联产苯甲醛工艺中低含量的丙酰氯,通过Aspen Plus模拟软件对该工艺进行模拟,在常压条件下,考察了回流比、塔板数、进料位置、产品采出率对精馏提纯的影响。优化的丙酰氯回收参数为:回流比为10,塔板数为11,进料塔板数为第6块,塔顶采出率为2.0kg/hr,在此操作条件下,精馏所得丙酰氯的纯度可达99.9%。     

氢化松节油体系精馏计算模型及理论塔板数的确定

以氢化松节油为分离体系,确定精馏工艺线路和理论塔板数.选择双塔精馏流程分离提纯氢化松节油体系中的蒎烷和蒎烯组分,采用Wilson活度系数方程的相平衡模型,在全回流近似法物料衡算的基础上,编写VB程序对氢化松节油体系的精馏过程进行了逐板计算,结果表明,当蒎烷和蒎烯的塔顶回收率为99.0%和98.9%时,所需的理论塔板数分别为58块和22块.     

从工业废液中回收四氢呋喃及正丁醇的工艺研究

利用Aspen Plus软件对含有四氢呋喃、正丁醇、γ-丁内酯和水的工业废液的分离提纯工艺进行了确定和模拟。确定使用1,4-丁二醇作为萃取剂,采用四塔流程分离该工业废液,回收四氢呋喃和正丁醇。四氢呋喃的回收使用萃取精馏,溶剂比为0.9,回流比为5,所需塔板数为28块,废液和萃取剂分别从第16块板和第5块板以泡点进料;正丁醇的回收使用两塔共沸精馏,所需脱水塔塔板数为7块,回收塔塔板数为5块。在此操作参数下,模拟所得四氢呋喃回收率可达99.9%,质量分数为99.99%,正丁醇回收质量分数达到99.99%。通过实验结果与模拟结果的比较,验证了本工艺的可行性和模拟结果的可靠性。     

二硫化碳-四氯化碳精馏过程模拟与优化

为实现二硫化碳氯化工艺中产生的二硫化碳和四氯化碳的完全回收,利用Aspen Plus软件对二硫化碳、四氯化碳混合物的精馏工艺进行了模拟计算.分析了理论塔板数、进料口位置、回流比对分离效果的影响,选出最适宜的工艺条件:理论塔板数为21块,进料口位于第9块塔板,回流比为1.9.在该工艺条件下,塔顶温度为46.9℃,二硫化碳...     

萃取精馏分离碳酸二甲酯和甲醇共沸物

通过气液平衡实验和Aspen Plus模拟软件对萃取精馏分离碳酸二甲酯和甲醇共沸体系的可行性进行了研究。实验和模拟结果表明:乙二醇作为溶剂能有效地改变体系的相对挥发度,UNIFAC模型能够对萃取精馏混合物系相平衡行为进行较准确的描述;通过改变原料进料位置、溶剂比、回流比和溶剂进料位置等操作参数对该体系的分离进行了模拟,得到了可行的分离条件:理论塔板数为30,原料进料位置为第20块塔板,溶剂进料位置为第3块塔板,溶剂比为1.5,回流比为2。实验值与模拟值吻合良好,说明了模拟的可靠性。     

叔丁醇催化精馏脱水制异丁烯模拟研究

以质量分数85%叔丁醇(TBA)为原料,对TBA催化精馏脱水制异丁烯工艺进行模拟计算。回归了自制的磺酸阳离子树脂催化剂的动力学数据,并使用Fortran编写了动力学子程序接口。应用Aspen Plus模型系统地讨论了反应段塔板数、操作压力、回流比、精馏段和提馏段塔板数、进料位置对TBA脱水效果的影响。在TBA进料量100 kg/h,反应段每块塔板填装45 kg催化剂,塔顶液相采出异丁烯的条件下进行模拟,结果表明:精馏段4块塔板,反应段5块塔板,提馏段4块塔板,操作压力0.35 MPa,回流比1.5,进料位置在第4块塔板时,TBA转化率达99.5%。     

间歇蒸馏回流比和塔板数的确定

在估计二元溶液蒸馏所需塔板数时,常用Underwood和Fenske氏公式来计算最小回流比和最少塔板数,同时用McCabe-Thiele图解法来推求操作时的回流比和塔板数。然当相对挥发度小于1.25,因而理论板数需要甚多时,用图解法已有困难,在此情况下,就可用Smoker和Dodge与Huffman公式正确地测定塔板数。但应用此公式颇费时间,且需数学上高度的正确。Brown和Martin以及Gilliland均     

叔丁醇-二甲苯混合蒸汽的精馏过程模拟与优化

通过Aspen Plus软件对叔丁醇-二甲苯混合蒸汽的精馏工艺进行了模拟运算,分析了理论塔板数、进料口位置、回流比对分离效果的影响,优选出最适宜的工艺条件：理论塔板数为13块,进料口位于第8块塔板气相部分,回流比为0.8,在此工艺条件下,塔顶温度为82℃,塔顶叔丁醇含量为99.8%,塔底温度为137℃,二甲苯含量为99.5%;当进气量为100 kg/h时,冷凝器的热负荷为-18.42 kW,再沸器热负荷为3.6 kW,比将尾气冷却收集后再精馏的传统工艺能耗降低了84.8%。     

Aspen Plus模拟甲醇-乙醇-水体系的萃取精馏

利用Aspen Plus软件模拟技术,对甲醇-乙醇-水体系进行萃取精馏模拟计算,并用实验进行验证。考察了三塔萃取精馏过程中的T1塔、B1塔和B2塔的塔板数、溶剂比(质量比)、进料位置以及回流比对分离产物纯度的影响,确定了萃取精馏塔T1的塔板数为25,回流比为0.4,原料进料位置在19块塔板,萃取剂进料位置在第5块塔板,B1塔的塔板数为38,回流比12,进料位置在18块塔板,B2塔的塔板数为20,回流比0.27,进料位置在13块塔板。在此条件下,99.511%的甲醇收率高达99.754%,99.829%的乙醇收率高达99.887%,模拟结果与实验结果数据吻合度较高,说明该萃取精馏过程能将甲醇-乙醇-水体系高效分开,该模型适用于分离甲醇-乙醇-水混合物。     

变压精馏分离甲醇-苯体系的模拟与优化

基于甲醇-苯二元共沸体系的压力敏感性,利用Aspen Plus软件对变压精馏(PSD)分离甲醇-苯工艺进行模拟与优化。采用序贯迭代法,以年度总费用(TAC)最小为目标函数,确定了最佳工艺条件:低压塔理论板数19,原料进料位置为第12块塔板,回流板位置为第9块板,回流比0.7;高压塔理论板数21,进料位置第14块塔板,回流比1,所得甲醇和苯产品纯度均达到了99.9%。同时,探究了变压精馏分离甲醇-苯工艺的部分热集成方案,与传统变压精馏相比可节能42.7%,可为甲醇-苯分离的实验研究及其他共沸体系的分离提供参考。     

连续萃取精馏分离异丙醇-水的静态模拟分析

一般方法难以分离异丙醇-水形成的共沸体系,故选用乙二醇为萃取剂,采取连续萃取精馏的方法应用Aspen Plus软件模拟其分离过程并进行分析。萃取精馏塔的初始参数为物料进料流率4 800 kmol/h、n(异丙醇)∶n(水)=3∶2,理论塔板数26块、物料进料位置为第16块塔板、最小回流比1.4、萃取剂进料位置为第4块塔板,可分离得到质量分数为99.5%的异丙醇,再用Aspen Plus中Model Analysis Tools模块的灵敏度分析对实验进行模拟优化,优化结果为理论塔板数28块、物料进料位置第17块塔板、最小回流比1.5、萃取剂进料位置第4块塔板,优化后异丙醇的质量分数可达到99.8%。     

Aspen Plus在模拟分离四氢呋喃-水共沸精馏中的应用

采用常压-加压双塔精馏工艺对四氢呋喃-水混合物进行分离。运用Aspen Plus软件,选用NRTL-RK模型为物性计算方法,在保证四氢呋喃分离纯度不低于99.7%(w)的前提下,以再沸器热负荷为指标,对精馏系统的理论塔板数、回流比、进料位置和馏出比进行了模拟计算与优化。最佳工艺条件为:常压塔理论塔板数为12,回流比为1.767,进料位置为9,馏出比为0.695 0;高压塔理论塔板数为19,回流比为1.6,进料位置为13,馏出比为0.553 1。     

离子液体催化反应精馏合成乙酸乙酯工艺模拟

为研究离子液体在反应精馏中的作用,采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[BMIM]HSO₄）作为催化剂,对乙酸和乙醇合成乙酸乙酯的反应精馏流程进行了计算模拟。在确定了参数的酯化反应动力学的基础上,用Aspen Plus软件建立了反应精馏流程,研究了催化剂用量、精馏段理论板数、反应段理论板数、乙醇进料位置、进料摩尔比、持液量及回流比等参数对反应精馏过程的影响。研究结果表明,塔顶乙酸乙酯的质量分数随催化剂用量、精馏段理论板数、反应段理论板数和持液量增大而增大,工艺流程存在最佳回流比以及最佳进料酸醇摩尔比。得到的优化条件如下：离子液体与乙酸摩尔比为1：2.5,进料酸醇摩尔比为4：1,理论塔板数为21块,乙酸和催化剂在第7块理论塔板进料,乙醇在第19块理论塔板进料,塔板持液量0.1L,回流比为4,塔顶乙酸乙酯的质量分数可以达到98.73%。     

C5馏分萃取精馏模拟研究

以异戊二烯为目标产物,采用Aspen plus模拟软件对C5的萃取精馏过程进行模拟与优化。以乙腈为萃取剂,重点研究了萃取塔进料位置、理论板数、回流比以及剂料比对产品收率及纯度的影响。优化二次萃取工艺为一次萃取工艺,得到聚合级异戊二烯。萃取塔的适宜操作条件为：压力200 kPa,理论塔板数60块,进料位置为第25块塔板,回流比4,剂料质量比5.0。该操作条件下,异戊二烯收率及纯度分别为99.48%、99.70%。     

萃取与精馏耦合分离苯-甲醇的研究

研究了萃取与精馏耦合法用于苯-甲醇共沸物中的甲醇回收。通过实验手段从萃取剂选择、萃取比及萃取温度变化3个角度对萃取效果进行考察。实验结果表明,水的萃取效果最好,在操作温度35℃下,萃取比1∶1时,甲醇萃取分配系数为40. 0,选择性系数4 260. 8。在此实验数据上,提出以水为萃取剂的萃取与精馏耦合分离工艺流程,并运用流程模拟软件进行3塔连续模拟计算,得到了优化的工艺条件。模拟结果表明,当甲醇塔(T1)理论塔板数为15块、回流比为2,萃取塔(T2)理论塔板数为4块,回收塔(T3)理论塔板数为20块、回流比为2时,可得质量分数在99. 5%以上的苯和甲醇成品。     

CFC-113反应精馏合成CFC-113a的过程模拟与优化

将反应精馏技术应用于CFC-113转产CFC-113a的工艺,利用Aspen Plus软件对反应精馏制备CFC-113a的稳态工艺过程进行了研究。分别从操作压力、精馏段塔板数、反应段塔板数、提馏段塔板数和回流比等方面对该反应精馏系统进行了优化,该优化结果的获取旨在推动新工艺的工业化。