双回流动态累积间歇精馏分离正丙醇-异丙醇物系过渡馏分的研究

在双回流动态累积间歇精馏实验装置中,以正丙醇-异丙醇为物系进行了间歇精馏实验,考察了操作时间对过渡馏分采出段塔顶馏出液中正丙醇和异丙醇的含量及塔顶温度、塔釜液正丙醇含量及塔釜温度的影响。实验结果表明,原料中异丙醇质量分数别为30%,50%,70%时,对应的过渡馏分采出段操作时间分别为38,46,57min;原料中异丙醇的含量越低,正丙醇回收率越高。在原料加入量为1L、加热功率为150W、原料中异丙醇质量分数为30%的条件下,回收得到的正丙醇质量分数可达到86.66%,此时正丙醇的回收率为67.57%,过渡馏分的量最少,操作时间最短。     

二元塔顶累积全回流间歇精馏塔最少理论板数的近似计算

分析了二元塔顶累积全回流间歇精馏理论塔板数对塔顶产品中轻组分极限浓度的影响,得到当塔釜内的存液量超过一块理论板上的持液量时,塔顶产品中轻组分的极限浓度随理论塔板数的增加而提高;推导出二元塔顶累积全回流间歇精馏塔最少理论塔板数的近似计算公式并进行了经验修正,近似计算公式中最少理论塔板数为塔板持液量的显函数。对近似计算公式的验证结果表明,近似计算公式具有普适性,在塔板持液量较小时或塔板持液量较大但所需最少理论塔板数较多时,近似计算的最少理论塔板数与精确计算的最少理论塔板数的相对偏差小于1%。     

间歇塔釜回流共沸精馏塔的研究

在间歇塔釜回流共沸精馏塔中,以正己烷为共沸剂,对乙醇和水的共沸物进行分离实验。考察了操作时间、回流比、共沸剂用量等因素对塔釜中乙醇含量的影响,并与间歇塔顶回流共沸精馏塔的分离结果进行比较。实验结果表明,在其他操作条件相同、回流比大于3时,塔釜回流操作得到的乙醇纯度和收率均高于塔顶回流操作;在回流比5、加热功率1200W、塔釜乙醇的质量分数为99.73%时,与塔顶回流操作相比,塔釜回流操作共沸剂的用量减少了200mL,收率提高了18.92%,操作时间节省53min。     

间歇精馏回收丁酮模拟优化技术探讨

利用Aspen间歇精馏模块分别建立丁酮回收过程,包括间歇精馏脱水、间歇精馏脱溶剂、间歇精馏丁酮提纯.考察了塔釜加热功率、塔釜丁酮含量和精馏塔回流比对各个阶段过程工艺参数的影响.模拟结果表明通过添加共沸剂环己烷至丁酮水有机相中后分三步间歇操作,可在塔顶得到纯度为99.36t％的丁酮.     

带有中间贮罐的间歇精馏塔蒸馏顺序的研究

为解决带有中间贮罐的间歇精馏塔蒸馏顺序的问题，对上下塔段采用对称的计算方法，以上下塔段轻重组份蒸出时间为依据，确定中间组份序号。算法简便，在分离多组份物料时能确定合理的出料顺序。     

丙烯精馏塔动态模拟

利用Aspen Dynamics软件对丙烯精馏塔的操作进行了动态模拟。结果表明,无论是进料量、进料组成还是回流量扰动,均对操作产生较大影响,主要体现在塔釜温度、冷却器负荷、再沸器负荷、塔顶及塔釜丙烯摩尔分数和产出量的波动上,尤其是塔顶及塔釜产出量不仅波动大,而且响应迅速,塔顶及塔釜丙烯摩尔分数的响应速度缓慢,波动持续时间超过8h;仪表调节规律对动态特性具有重要的影响。     

C_5分离的间歇精馏过程模拟研究

建立了间歇精馏塔的数学模型,在MATLAB/SIMULINK中用S-函数编制了间歇精馏塔的模拟程序,简化了程序的编制工作。采用严格的热力学模型,对两种C5原料分离的间歇精馏过程进行了研究,分析了产品采出时间与回流比的对应关系,从而确定了适宜的操作回流比。用间歇精馏的计算结果在PRO/II中对塔及换热设备进行了核算,并以此为依据确定了合适的产品采出量,为间歇精馏的设计及操作提供了参考。     

间歇恒沸精馏法分离异丙醇水溶液的过程研究

采用单塔间歇恒沸精馏法,选择环己烷作为恒沸剂,分离异丙醇和水。应用ChemCAD5 2化工模拟软件中的CC BATCH间歇精馏模块对间歇恒沸精馏工艺过程进行了模拟计算,并应用最优模拟条件来指导实验,得到了环己烷异丙醇水三元体系的最优操作条件:进料质量比m(环己烷)/m(异丙醇)/m(水)=0 428/0 5/0 07,回流比19,汽化量0 3kg/h,塔板数7。采用环己烷异丙醇水三元非均相恒沸精馏脱水法将异丙醇与水分离,从含水12 6%左右的异丙醇溶液可制得含水小于0 3%的异丙醇产品,异丙醇单程质量收率可达61 1%。     

分隔壁共沸精馏塔分离叔丁醇水混合物的模拟研究

提出了一种单塔共沸精馏分离叔丁醇水混合物的新工艺,新工艺采用分隔壁共沸精馏塔(DWC-A)替代常规共沸精馏流程的共沸精馏塔及回收塔,不仅节省了设备投资,而且降低了总能耗。利用ASPENPLUS模拟软件,对分隔壁共沸精馏塔及常规萃取流程进行了模拟。分隔壁共沸精馏塔的操作条件为:主塔理论板数为25块,副塔理论板数为10块,环已烷为共沸剂,在此条件下,比较了常规萃取精馏流程与分隔壁精馏塔内温度、液相组成及汽液相流量的变化。结果表明,分隔壁共沸精馏塔比常规的两塔萃取精馏流程节能17.8%。     

基于FLUENT搅拌釜底部回流区的数值模拟研究

针对搅拌釜底部的回流区内液体流速较低,容易造成物料堆积,不宜进行物料混合的问题,采用稳态数值模拟方法研究了该回流区的内部流场与形状结构,据此设计1个诱导锥,对比分析了在搅拌釜底部回流区安装诱导锥前、后的混合效果与流场。模拟结果表明:随着搅拌的进行,搅拌釜底部物料聚集越来越多直至达到一稳定值,该稳定值明显高于混合均匀时碳酸钙颗粒体积分数的理论值,使物料在釜内难以均匀分布;在搅拌釜底部加入诱导锥能够明显加快釜内物料的混合,缩短混合时间;诱导锥能减小回流区,增大釜内主流循环区域与主流循环液体的轴向流速和湍流强度,从而增强混合效果。     

伴有简单蒸馏的间歇萃取精馏过程

提出一种伴有简单蒸馏的间歇萃取精馏的操作方式。新操作方式是在普通间歇精馏塔的基础上,在精馏塔底部连接一个间歇精馏塔釜和一个简单蒸馏釜。在精馏过程中,混有溶剂的塔内液相不流回塔釜,而是流入塔底简单蒸馏釜,经简单蒸馏的汽相返回塔釜,而富含溶剂的液相留在简单蒸馏釜中。以乙二醇为溶剂分离乙醇水物系的分析操作结果表明,与普通间歇萃取精馏操作相比较,新操作方式克服了普通间歇精馏操作中塔釜容积过大的问题,同时具有在操作过程中塔釜温度上升幅度很小、操作时间短、溶剂回收简便等优点。     

复合溶剂间歇萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇物系

使用单一溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF),二甲基亚砜(DMSO)和复合溶剂DMF-DMSO对乙酸乙酯-乙醇物系进行了间歇萃取精馏的实验。考察了溶剂种类、溶剂比、回流比等因素对分离效果的影响,比较了使用单一溶剂和复合溶剂时的间歇萃取精馏实验所需的操作时间。实验结果表明,复合溶剂DMF-DMSO的分离效果最好,采用复合溶剂DMF-DMSO时,适宜操作条件:n(DMF):n(DMSO)=2:3,溶剂加入速率25mL/min,溶剂与产品质量比5.0,回流比3.3,此时塔顶产品中乙酸乙酯的质量分数为99.52%;且使用复合溶剂DMF-DMSO时间歇萃取精馏的操作时间比使用单一溶剂所需的操作时间短,单位质量产品能耗较使用单一溶剂DMF时降低了42.6%,较使用单一溶剂DMSO时降低了37.4%。     

Study on Salt-Containing Extractive Distillation for the 2-Propanol/Water System

The salt-containing extractive distillation column and the salt-containing agent recovery column for the 2-propanol/water/ethanediol/KAc system were simulated by the NRTL model and the modified Rose Relaxation method. The simulation results showed that prediction of the salt effect in vapor-liquid equilibrium and the correlation method （TDCM） of NRTL parameters were suitable for the said system. Four different distillation technology processes were investigated; the results showed that the salt-containing extractive distillation process was the best one. The simulating design of the extractive distillation column was performed under the conditions of different total stage number, feeding location, reflux ratio, amount of mixed agent and concentration of KAc. The results showed that such factors as 17 stages, a feeding location at the 9th stage, a reflux ratio of 1.2, and a mixed agent feeding rate of 1.141 kmol/h, might be the best suited operating conditions. The simulating design was also done for the column for recovering the salt-containing agent. The simulation method of the salt-containing extractive distillation is simple and effective in this work.     

异丙醚-异丙醇-水三元共沸物的Aspen Plus分离模拟

以乙二醇为溶剂,使用Aspen Plus化工模拟软件中的BatchFrac模块,基于UNIFAC模型,对异丙醚-异丙醇-水三元共沸物的间歇萃取精馏过程进行间歇萃取精馏模拟,研究了不同操作参数（如溶剂比、回流比、溶剂进料位置、溶剂进料温度等）对整个精馏过程的影响,对各工艺参数进行了分析与优化。结果表明,对于处理量为100kmol的异丙醚-异丙醇-水溶液,精馏塔具有16块塔板时,溶剂进料位置在第3块塔板,溶剂进料温度为60℃,异丙醚收集阶段回流比为5,溶剂比为1.72∶1,异丙醇收集阶段回流比为5,溶剂比为0.63∶1,塔顶异丙醚质量分数可达0.996,异丙醇质量分数可达0.978。     

制备氯代环己烷的反应精馏耦合工艺研究

建立了将气液鼓泡反应器与精馏塔相耦合的新型反应精馏小试装置,进行了环己烷氯化反应合成氯代环己烷的工艺研究,测定了反应精馏塔内的浓度和温度分布,考察了通氯量和回流量对环己烷氯化反应精馏的影响。反应器中氯代环己烷的摩尔分数控制在20%以下,副反应可以得到很好的抑制。在适宜的操作条件下,环己烷的转化率可达99%以上,氯代环己烷的收率可稳定在90%以上。提出的工艺方案可为工业装置设计提供参考。