醋酸甲酯-甲醇萃取精馏分离的模拟与优化

应用模拟软件ASPEN PLUS对醋酸甲酯-甲醇萃取精馏进行模拟计算。采用NRTL热力学模型以及RADFRAC模型模拟计算了理论板数、进料位置、溶剂比、萃取剂温度、回流比等对萃取精馏过程的影响,寻找最佳操作参数。     

加盐反应萃取精馏分离醇水溶液

将加盐萃取精馏和反应萃取精馏结合起来提出了加盐反应萃取精馏分离醇水溶液的新方法。由异丙醇－水体系的汽液平衡试验结果表明加盐反应萃取精馏比单独的加盐萃取精馏更优,工艺试验证明当溶剂为1：1时,容易得到产品纯度96％以上的异丙醇。     

乙酸异丙酯-异丙醇-DMSO的等压汽液相平衡和萃取精馏模拟

在101.3 kPa压力下,采用汽液平衡釜测定了二元物系异丙醇+二甲基亚砜（DMSO）、乙酸异丙酯+DMSO和三元物系异丙醇+乙酸异丙酯+DMSO的汽液平衡数据。利用Van Ness点校验法检验以上气液平衡数据,结果表明,数据符合热力学一致性。采用NRTL、Wilson和UNIQUAC活度系数模型对二元数据进行了拟合,并进行了三元物系汽液相平衡数据预测,结果表明,回归数据和实验数据吻合良好。Wilson模型的预测结果优于NRTL和UNIQUAC模型。一定量DMSO的加入可消除异丙醇和乙酸异丙酯的共沸点,因此,DMSO可作为一种有效的萃取剂来萃取精馏分离此二元物系。然后,通过流程模拟软件Aspen Plus,使用获得的二元交互作用参数对三元系统的萃取精馏进行了模拟。讨论了在不同的操作条件（塔板数、进料位置、溶剂比和回流比）下,异丙醇和乙酸异丙酯分离的情况,得到了最适宜的操作条件。     

加盐萃取精馏回收制药废液中四氢呋喃的模拟研究

建立了加盐萃取精馏过程的数学模型,利用ChemCAD流程模拟软件,在101.3 kPa下,对以乙二醇-氯化锂为复合萃取剂的甲醇-四氢呋喃-水溶液加盐萃取精馏回收四氢呋喃的过程进行模拟计算,并进行了实验验证。考察了复合萃取剂对原料液气液平衡的影响及精馏理论塔板数、萃取剂进料位置、原料进料位置、回流比等对塔顶四氢呋喃含量的影响。模拟结果表明,最佳理论塔板数为30、萃取剂最佳进料板数为6、原料最佳进料板数为18、最佳回流比为5.0。最佳工艺条件下,塔顶四氢呋喃的质量分数可达99.2%。模拟了最佳工艺条件下精馏塔的特性参数分布,模拟值与实验值吻合良好。     

丙烯腈-乙腈-水热力学分析与萃取精馏过程模拟

应用模拟软件ASPEN PLUS对丙烯腈-乙腈萃取精馏进行模拟。采用NRTL热力学模型计算液相活度系数。模拟计算出的常压下气液平衡数据与文献相比较,较为吻合。通过C_3H_3N-C_2H_3N-H_2O三元物系剩余曲线与液液相平衡图分析了丙烯腈与乙腈萃取分离的可能性及丙烯腈-水共沸物分离的可能性。最后通过模拟计算得到了沿塔各组分浓度和温度分布曲线,均能达工艺分离要求。     

盐效应数学模型及盐效分离过程综述

总结了现有几种盐效应气液平衡(VLE)、液液平衡(LLE)模型,对它们的优缺点进行了比较。综述了溶盐精馏、加盐萃取精馏、加盐萃取-恒沸精馏联合过程、精馏-盐效萃取耦合过程的基本原理、操作特性及适用物系,对选择应用盐效分离方法分离具体物系起到指导作用。     

热集成变压精馏分离水-异丙醇-二异丙胺的工艺模拟

在分析水-异丙醇-二异丙胺体系共沸特性的基础上,提出了热集成变压精馏工艺. 采用UNIQUAC-RK方程计算气液相平衡数据,并利用实验数据在模拟压力范围内(0.004~1.0 MPa)对UNIQUAC方程中的二元交互作用参数进行修正. 利用ASPEN PLUS过程模拟软件中的RADFRAC严格精馏模型,对提出的热集成变压精馏工艺进行过程模拟与参数优化. 得到了热集成变压精馏分离水-异丙醇-二异丙胺体系的最佳工艺参数、塔内气液浓度分布及精馏塔设备参数等,并通过实验对模拟结果进行验证. 结果表明,热集成变压精馏工艺比常规的变压精馏工艺约节能34.3%.     

异丙醇-水萃取精馏的复合溶剂选择和实验研究

通过UNIFAC方程选择了乙二醇作为异丙醇-水分离的基本萃取剂,用Othmer汽液平衡釜分别测定了异丙醇-水-乙二醇、异丙醇-水-乙二醇 碱(氢氧化钾或氢氧化钠)和异丙醇-水-乙二醇 盐(醋酸钾)体系在溶剂比分别为0.5:1、1:1、2:1时的常压汽液平衡数据,结果表明,乙二醇加碱或加盐后的复合溶剂比纯溶剂更利于增大异丙醇-水的相对挥发度,在考察的复合溶剂中,以乙二醇 氢氧化钾(0.15g·mL-1乙二醇)和乙二醇 醋酸钾(0.15g·mL-1乙二醇)效果最佳.用以上两种选出的复合溶剂作为异丙醇-水分离的萃取剂,在填料塔内进行萃取精馏分离实验,通过进料位置和回流比等工艺条件的优化,分别得到了99.58%(wt)和98.68%(wt)的异丙醇,进一步表明乙醇 碱和乙二醇 盐是异丙醋-水分离的优良复合溶剂,由于碱类对设备材质要求比盐类低,因此,加碱复合溶剂可作为萃取精馏复合溶剂选择的重要方向.     

正己烷–异丙醇共沸体系液液相平衡数据测定及关联

为了给溶剂萃取分离正己烷–异丙醇混合物的过程设计和流程模拟计算提供基础数据,以二甲亚砜、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、乙腈、糠醛和N,N-二甲基甲酰胺为萃取剂,测定了30℃下萃取分离正己烷–异丙醇混合物的液液相平衡数据,并利用分离因子评价不同萃取剂的萃取分离性能。根据Hand方程对实验数据进行一致性和可靠性检验,拟合方程的相关系数都在0.98以上。随后,采用Aspen Plus软件选取NRTL活度系数模型对相平衡数据进行关联,得到相应的二元交互作用参数,并以此计算相应的相平衡组成。结果显示,计算值和实验值的均方根偏差小于1.0%,表明NRTL模型能够准确描述三元体系的液液相平衡。     

丙酮-异丙醇-甲基烯丙醇体系气液平衡数据测定及关联

采用双循环气液平衡釜,测定了常压(101.3 kPa)下丙酮-甲基烯丙醇和异丙醇-甲基烯丙醇二元体系以及部分丙酮-异丙醇-甲基烯丙醇三元体系的气液平衡数据。二元气液平衡数据经Herington面积检验法检验,符合热力学一致性。用Wilson和NRTL液相活度系数方程对两个二元体系的气液平衡数据进行关联,效果良好。由关联得到的两个二元体系的Wilson和NRTL模型参数,及Aspen Plus数据库中的丙酮-异丙醇体系的Wilson和NRTL模型参数预示部分三元体系的气液平衡数据,与实验值相比,丙酮、异丙醇和甲基烯丙醇气相摩尔分率平均绝对偏差分别小于0.0137、0.0113、0.0117。实验数据和关联结果为该三元体系的精馏分离提供了一定的基础数据。     

异丙醇-水-含盐复合溶剂体系汽液平衡

用改进的Othmer汽液平衡釜测定了101．3kPa下异丙醇-水-含盐复合溶剂体系在三个不同溶剂比(1：1,0．5：1,2：1)下的汽液平衡数据,选定的6种复合溶剂是乙二醇 氯化锂,乙二醇 氯化钙,乙二醇 醋酸钾,乙二醇 氯化锂 氢氧化钾,乙二醇 氯化钙 氢氧化钾和乙二醇 醋酸钾 氢氧化钾。汽液平衡实验结果表明,所选的6种含盐复合溶剂均能显著提高异丙醇-水的相对挥发度,其中含氯化锂复合溶剂效果明显优于其他溶剂。用Wilson模型和NRTL模型对实验数据进行了关联,汽相组成平均偏差(△ym）小于022,温度平均偏差(△Tm)小于0．65K。     

含盐体系汽液平衡的热力学一致性检验

将拟二元方法与Barker法相结合可从三元含盐体系的P-T-x数据推算相应的平衡汽相组成,逐点比较其推算值与实测值,即可检验汽液平衡数据的热力学一致性.具体地对醇(乙醇、异丙醇)-水-盐(氯化钙、醋酸钾)体系的等压汽液平衡数据进行了热力学一致性检验,所得结果满意.含盐溶液P-T-x推算汽相组成的成功,为改进含盐溶液汽液平衡的测试手段创造了条件.     

乙醇-水-复合溶剂体系汽液平衡

用改进的Othmer汽液平衡釜测定了101 3kPa下乙醇-水-复合溶剂6个体系在不同溶剂比下的汽液平衡数据,6种复合溶剂为:乙二醇+氯化锂,乙二醇+氯化钙,乙二醇+醋酸钾,乙二醇+氯化锂+氢氧化钾,乙二醇+氯化钙+氢氧化钾,乙二醇+醋酸钾+氢氧化钾。并用Wilson模型和NRTL模型对实验数据进行了关联,结果良好,大部分体系汽相组成平均偏差小于0 02,泡点温度平均偏差小于1K。     

Separation of aqueous isopropanol by reactive extractive distillation

A new separation method of reactive extractive distillation is proposed for the separation of isopropanol and water, using the mixture of ethylene glycol (C₂H₆O₂) and glycollic potassium (C₂H₅O₂K) as an entrainer. Vapor–liquid‐equilibrium (VLE) measurements confirmed that the entrainer was effective for this separation. Using a feed/solvent volume ratio of 1:1, isopropanol with a concentration over 96.0% weight fraction was obtained by the reactive extractive distillation process and the azeotropic point was eliminated. A novel process of separating isopropanol and water is designed on the basis of reactive extractive distillation to obtain the product with different concentrations, which may have a lasting value in industry. © 2002 Society of Chemical Industry     

二甲基甲酰胺法萃取精馏生产1,3-丁二烯的模拟计算

Nowadays,extractive distillation is the main technique to produce 1,3-butadiene.This study simulated the 1,3-butadiene production process with DMF extractive distillation by Aspen Plus.The solvent ratio is the most important parameter to the extractive distillation process.The article has given out the proper solvent ratios,reflux ratios,distillate ratios,and bottom product ratios of the columns.It also discusses the thermal loads of several columns.The results of simulation are consequently compared with the plant data,which shows good accordance with each other.     

异丙醇-环己烷萃取精馏过程模拟与优化

利用化工流程模拟软件Aspen Plus对异丙醇-环己烷共沸物系的双塔连续萃取精馏过程进行了模拟计算与优化。首先根据溶剂相似相溶原理,先初选出糠醛和硝基苯作为备选溶剂,再通过汽液平衡试验及ChemCAD模拟筛选,确定糠醛为最适宜溶剂,选择NRTL模型作为物性方法,使用RadFrac模块进行模拟计算,并利用灵敏度分析模块对各工艺参数进行优化。结果表明,最适宜工艺方案为：萃取精馏塔理论塔板数为30,原料在第26块板进料,溶剂在第12块板进料,物质的量回流比为1.8,溶剂质量比为3∶1;溶剂回收塔理论板数为15,进料位置在第10块板,物质的量回流比为1.0。分离效果可达到环己烷质量分数为99.74%,异丙醇质量分数为99.61%。模拟和优化结果为分离过程的优化操作和设计提供了依据。     

Effect of thermodynamic parameters on prediction of phase behavior and process design of extractive distillation

Extractive distillation was investigated for separation of the minimum azeotrope of n-propanol/water,via the Aspen Plus simulation platform.Experimental data of n-propanol/water,which could pass the thermodynamic consistency test,were regressed to get suitable binary interaction parameters (BIPs) by the UNIQUAC thermodynamic model.The azeotrope system was heterogeneous in the simulation with built-in BIPs,which was contrary to the experimental data.The study focused on the effect of thermodynamic parameters on the prediction of phase behavior,and process design of extractive distillation.N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and ethylene glycol were used as solvents to implement the separation.Processes with built-in and regressed BIPs were explored,based on the minimum total annual cost (TAC).There were significant differences in the phase behavior simulation using different thermodynamic parameters,which showed the importance of BIPs in the design and optimization of extractive distillation.     

萃取精馏分离异丙醇-水共沸体系的模拟与优化

对异丙醇-水共沸体系的萃取精馏过程进行模拟与优化。以乙二醇为萃取剂,基于UNIFAC模型,使用Aspen Plus化工模拟软件中的RadFrac模块进行萃取精馏模拟,并利用灵敏度分析模块对各工艺参数进行灵敏度分析与优化。结果表明,以乙二醇做萃取剂分离异丙醇-水共沸体系是可行的。对于处理流量5000kg·h-1的异丙醇-水共沸溶液,精馏塔具有22块塔板时,原料进料位置在第16块塔板,萃取液进料位置在第3块塔板,摩尔回流比为1.4,萃取剂与原料的进料比为2∶1,塔顶异丙醇质量分数可达0.9981,萃取精馏塔的分离效果和热负荷达到最优。模拟和优化的结果对工业化设计和生产具备指导意义。     

萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸物

用HYSYS2 2软件对甲醇和丙酮共沸物的萃取精馏过程进行了模拟计算,以水和单乙醇胺(MEA)作为溶剂,通过改变不同的条件:原料进料位置、溶剂比、回流比和溶剂进料温度,得出各自的最佳工艺条件;在模拟的最佳工艺条件下,对以水和单乙醇胺为溶剂萃取精馏分离甲醇和丙酮混合物进行了试验研究,试验结果和模拟计算相吻合,从而验证了模拟的可靠性;并对水和单乙醇胺两种溶剂的萃取精馏特点进行了比较,单乙醇胺的萃取精馏效果比水要好的多。