O_2－Kr－Xe间歇精馏塔的计算机模拟

基于恒摩尔流和正规溶液理论建立了Ｏ_２－Ｋｒ－Ｘｅ间歇精馏塔模型，应用ＢＲＫ法求得各操作条件和返复全回流式操作方式对组分回收率的影响，表明塔板数、上升气量和回流比的增加以及合适的板上持液量都有利精馏操作，通过返复全回流式操作可提高组分的回收率。     

O_2－Kr－Xe间歇精馏塔的计算机模拟

基于恒摩尔流和正规溶液理论建立了Ｏ_２－Ｋｒ－Ｘｅ间歇精馏塔模型，应用ＢＲＫ法求得各操作条件和返复全回流式操作方式对组分回收率的影响，表明塔板数、上升气量和回流比的增加以及合适的板上持液量都有利精馏操作，通过返复全回流式操作可提高组分的回收率。     

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%。     

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。     

低喷淋密度下P-S复合塔板的持液特性研究

填料-筛板复合塔板是一种被用于高气液比吸收处理过程的塔内构件,其持液量与液相停留时间对传质传热具有重要影响,为此进行了相关性能的研究.测定分析表明:P-S复合塔板的持液量可通过填料液膜区持液和浸润填料区持液两部分进行估算,停留时间可在实验基础上据模型计算.同时,在单因素实验条件下,P-S复合塔板的动持液量随喷淋密度的增...     

简易高精度求精馏塔相关参数方法探讨

利用EXCEL与CAD软件,采用图解法,可以快速、准确求得理论塔板数、最小回流比、适宜回流比、最优加料位置及每一块塔板上的汽液组成等参数。该法简易、直观,具有很强的实用性。     

多罐复合式分批精馏塔的设计

为了开发多罐复合塔简单易行的设计方法,建立了多罐复合塔的恒摩尔持液模型,并用平衡程度系数概念考察了全回流过程中塔内各板和各罐内接近平衡的情况,在综合考虑所需塔板数和操作时间的基础上提出了设计中确定全回流操作终点的方法,给出了多罐复合式分批精馏塔的设计方法,该方法确定的板数能较好地完成分离任务。     

催化重整稳定塔波动原因分析及处理

对催化重整稳定塔的操作异常情况进行了分析,判断稳定塔内部分塔板有铵盐沉积,导致塔板浮阀卡塞、塔板开孔面积减少,造成局部液泛.提出了向塔内通入水蒸汽,用内回流洗涤溶解积盐的处理方法,实际操作表明该方法有效,解决了稳定塔操作异常问题.     

关于液汽比对筛板精馏塔塔板效率影响的研究

本文用乙醇-水系统,在一可将塔釜液打上循环回流的筛板精馏塔中,于恒定汽速下,研究了液汽比对塔板效率的影响;探讨了大液汽比时塔板效率下降的原因;探索了在大液汽比时提高塔板效率的途径和方法。     

变压精馏分离异丁醇-乙酸异丁酯工艺模拟

基于异丁醇-乙酸异丁酯共沸体系的特性分析,提出了建立变压精馏过程分离异丁醇-乙酸异丁酯的工艺方法。利用Aspen Plus模拟软件,以产品异丁醇和乙酸异丁酯质量分数为约束变量,过程能耗最低为目标函数,对该体系进行了工艺模拟与优化,考察了理论板数、进料位置、回流进料比等参数对分离效果的影响。结果表明最优条件为:减压塔操作压力20 k Pa,理论塔板数60,进料位置30,回流比8.5;常压塔操作压力100 k Pa,理论塔板数30,进料位置22,回流比5。在此条件下,得到质量分数不低于0.998的异丁醇和乙酸异丁酯产品,回收率均达到99.9%以上。     

OPTIMAL OPERATION OF BATCH DISTILLATION

The maximum-profit problem in the operation of a batch distillation column separating a binary mixture is studied. From the objective function made in this paper, such problem can be transformed under special condition, into either maximum-distillate or minimum-time problem. Reflux ratio is chosen as control variable. Digital method is worked out by using optimal control theory to find the condition of optimal operation. In deriving present mathematic model, the liquid hold-up in plates and in condenser as well as the plate efficiency are taken into account. The proposed optimal operation is compared theoretically with the conventional constant reflux ratio and constant overhead composition policies and the results show that the proposed optimal operation can lead to/nuch higher profits. To demonstrate the practical usefulness of the proposed optimal policy, experimental work is carried out in a 4 sieve trays 0.17M diameter batch distillation column with ethanolwater system. Agreement is found between the experimental data and the computed results from present model.     

无累积罐循环全回流操作的模拟研究

间歇精馏循环全回流操作是一种具有前景的新型操作方式。文中在循环全回流操作的基础上,首次提出了无累积罐循环全回流新操作方式。通过数学模型对其进行模拟,模拟计算比较了新方式、恒回流比间歇操作和塔顶储罐一次全回流操作3种操作方式。模拟结果表明:无累积罐新操作方式的全回流阶段时间由2个因素决定,全回流开始时精馏塔内的浓度梯度情况和精馏塔内持液的平均浓度。随着全回流-全采出操作的进行,后续循环中的全回流阶段的时间增加,全采出阶段时间减少。当进料浓度低时,新操作方式的分离效率比恒回流比方式高26.4%—30.1%,并通过模拟揭示了新操作方式的特点。研究表明:无累积罐循环全回流操作方式是一种新型高效的分离操作。     

分批蒸馏优化策略与微机控制的研究(Ⅰ)——分批蒸馏的优化策略

本文提出了塔顶累积全回流及变压强综合回流两个分批蒸馏的新操作策略及相应的优化操作法,通过数学模拟和θ收敛计算法求出了二元(乙醇—异丙醇)和多元(正庚烷—正辛烷—正壬烷—正癸烷)物系的数值解.计算结果表明,两种新操作法分别较传统的操作法缩短生产周期30%和50%以上.     

分批精馏最小过渡馏分量及过渡馏分脉冲控制法的研究

研究了分批精馏最小过渡馏分量 ,在此基础上针对分批精馏过渡馏分段的特点采用了全回流 全馏出交替进行的脉冲控制法。该法以动态模拟确定了全回流时间 ,统计法确定了全馏出时间。采用正己烷 环己烷物系进行对比实验结果表明 :与传统的恒回流比操作法相比 ,脉冲操作法可明显减少过渡馏分量、缩短操作时间和提高分离效率     

恒全回流塔顶累积间歇精馏过程的研究

提出了一种过程始终为全回流操作的间歇精馏新型操作方式,其特征在于沿塔身不同高度设置有多个中间累积罐,操作中整塔始终处于全回流状态,每隔一段时间将下一级储罐内的液体转移至上一级储罐,塔顶储罐内液体作为产品转移到产品储槽。建立了该流程的数学模型并采用Matlab软件进行模拟,当目标产品浓度相同时,新操作方式的可以节省操作时间,在最优化的中间累计罐密集程度下,可节省50%左右,与具体操作参数相关;最后采用乙酸-水二元物系对该操作方式进行了试验验证,且整塔运行稳定易于操作控制。     

二元多段恒回流比常规间歇精馏的讨论

介绍在理想操作条件下,二元优化多段恒回流比常规间歇精馏的数值计算方法。通过实例计算,比较常规多段恒回流比与优化多段恒回流比常规间歇精馏能耗,得到等气化量多段的能耗接近于优化多段恒回比的结论。     

用夹紧区原理确定多元恒回流比分批精馏最小回流比

夹紧区是精馏塔内出现的浓度几乎不变的区域,对于三元物系来说,根据夹紧区在塔内出现的位置可分为：上、中和下加紧区.在无穷板数和任一瞬时釜浓下选择不同的回流比可使分批精馏处于不同夹紧区下操作.文中讨论了三元恒回流比分批精馏过程中夹紧区的演变,在Rayleigh方程的基础上建立了应用夹紧区原理确定多元恒回流比分批精馏最小回流比的方法.该方法并不要求相对挥发度为常数,并且能准确计算顶浓,克服了通常所采用的Underwood公式法的缺陷,为多元分批精馏的简捷设计奠定了基础.     

Undergraduate design of experiment laboratory on analysis and optimization of distillation column

A two-level full factorial design and/or a central composite design are used to optimize the operation of a distillation column by manipulating three variables: the feed flow rate, the reflux ratio and the steam flow to the reboiler. The response variable of interest is a profit function where the objective of this experiment is to examine the effect of each of the three factors and their interactions on this profit function. This is accomplished in a sieve tray type continuous distillation column operated at ambient pressure to separate a methanol–isopropanol mixture. Students were asked to determine the significant variables and the optimal operating conditions for steam rate, reflux ratio and feed rate such that the profit is maximized. As a result, this experiment not only exposes students to an industrially relevant unit operation but it also helps complement the classroom teaching on design of experiment concepts.     

Optimal operation of extractive distillation in different batch configurations

Optimal operations of extractive distillation for regular and middle-vase1 batch columns are presented based on a profit function. Detailed models are used for the rigorous dynamic optimization considering all operational decision variables, including reflux ratio, solvent feed rate, heat duties, and possible product withdrawals during the process. Optimal feed distribution and stream configuration at the middle section of the middle-vessel column are investigated. Separation of a minimum boiling azeotropic binary mixture (acetone and methanol using water as solvent) involving different separation duties and feed compositions is presented as a case study. The pereformanance of the middle-vessel column is signicantly influenced by the middle-section stream configuration, with the best profit when the stream configuration is allowed to vary during the operation. The optimal operating policy for the middle-vessel column involved the feed being charged mainly to the reboiler still with low holdup in the middle vessel during the operation.     

减压间歇萃取精馏分离乙酸乙酯和乙醇

通过减压间歇萃取精馏实验装置,选用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为萃取剂,对乙酸乙酯和乙醇二元共沸物系的分离进行了实验研究。考察了操作参数中操作压强、回流比(体积比)、溶剂比(体积比)对分离过程的影响。实验结果表明:减小压强、提高回流比和溶剂比都能不同程度地增强分离效果,实验得出减压操作情况下的间歇萃取精馏的较佳分离条件:操作压力为10 kPa,回流比为3,溶剂比为1,产品中乙酸乙酯的质量分数为97%以上。