热泵变压精馏分离乙二胺水溶液的模拟

基于乙二胺和水物系共沸组成随压力变化显著的特点,采用变压精馏工艺分离乙二胺和水物系;为了降低变压精馏工艺的能耗,提出了热泵变压精馏新工艺。使用Chem CAD软件,对变压精馏工艺和热泵变压精馏工艺进行了模拟。结果表明:采用变压精馏工艺和热泵变压精馏工艺都能实现乙二胺和水共沸物的高纯度分离,每个产品的纯度(质量分数)都可以达到99%;与变压精馏工艺相比,采用热泵变压精馏工艺,加热公用工程可节能62.24%;冷却公用工程可以节能49.51%。     

DMC-甲醇-水三元混合物的萃取精馏分离工艺

运用Aspen Plus软件回归文献数据校正了碳酸二甲酯（DMC）-水（H₂O）混合物的UNIQUAC热力学模型参数,并以该模型为基础分析了水作为萃取剂萃取精馏分离DMC-甲醇（CH₃OH）-水三元混合物的分离原理,结合混合组分的三角相图和物料组成设计了反向萃取精馏工艺,发现选用水为萃取剂可以利用DMC-水的部分互溶特性,通过三塔精馏即可分离DMC-甲醇-水三元混合物,沸点较高的DMC和少量水由塔顶馏出,而沸点较低的甲醇和大部分水由塔底采出,避免了DMC-甲醇二元共沸物的形成。同时,在相同分离要求下设计了变压精馏工艺,通过对两个精馏工艺参数模拟优化,发现萃取精馏工艺的总冷凝负荷和总加热负荷分别为888.7kW和898.2kW,其总能耗较变压精馏工艺节约了47.2%,萃取精馏工艺的年总费用（TAC）比变压精馏工艺下降了48.8%。     

醋酸甲酯和甲醇热集成变压精馏分离工艺模拟与优化

基于对醋酸甲酯与甲醇二元共沸特性的分析,提出热集成变压精馏分离醋酸甲酯和甲醇的工艺. 利用Aspen Plus软件对该分离过程进行模拟,以NRTL活度系数方程为物性计算方法,其二元相互作用参数由气液相平衡数据回归,分析了加压塔和常压塔的理论板数、进料位置及回流比对分离效果的影响,并进行了能耗比较. 结果表明,该工艺能很好地分离醋酸甲酯和甲醇,较佳的工艺条件为：加压塔操作压力909 kPa,理论板数32,第21块板进料,回流比4.2,塔釜醋酸甲酯纯度99.8%;常压塔操作压力101 kPa,理论板数30,第20块板进料,回流比4.6,塔釜甲醇纯度99.0%. 与常规变压精馏相比,热集成变压精馏可节能达45.8%;与以水为萃取剂的萃取精馏分离工艺相比,热集成变压精馏分离工艺更适合醋酸甲酯与甲醇体系的分离.     

变压精馏分离甲醇-丙酮的工艺模拟及优化

采用Aspen Plus软件,以塔釜能耗为目标,以甲醇、丙酮纯度为约束函数,对双效变压精馏分离甲醇-丙酮工艺过程进行模拟。分析了操作压力、理论板数、回流比、进料位置和进料温度等参数对精馏过程的影响。确定了最优工艺参数：减压塔操作压力40 kPa,理论板数37,回流比2.4,进料塔板数26,进料温度25 ℃;常压塔理论板数30,回流比4.2,进料塔板数23。减压塔所得甲醇质量分数为99.0%,常压塔所得丙酮质量分数为99.7%。对比变压精馏和萃取精馏过程,变压精馏更容易得到高纯度丙酮产品,节能约13.4%。模拟结果对工业设计和设备改造具有一定指导意义。     

变压精馏和萃取精馏分离四氢呋喃-水模拟及节能

基于四氢呋喃/水共沸体系的特性,研究了变压精馏和萃取精馏2种工艺分离四氢呋喃和水的方法,进一步考察了2种工艺的可行性及节能情况。物性计算方法采用NRTL活度系数方程,其二元相互作用参数通过汽液相平衡实验数据回归获得,采用Aspen Plus对上述2种工艺进行模拟及优化,获得了2种工艺较优的工艺参数,并对比能耗。结果表明:采用双塔热集成变压精馏工艺或双塔萃取精馏工艺均可有效地分离四氢呋喃-水二元共沸体系,四氢呋喃产品符合《GB/T 24772—2009工业用四氢呋喃》优等品规格,但热集成变压精馏工艺更为节能,节省循环水11. 0%、节省蒸汽20. 3%,且不引入第三组分,更适合四氢呋喃-水体系的分离,为该共沸体系分离的设计与节能提供依据。     

热集成变压精馏分离正戊烷-甲醇的模拟和优化

提出了热集成变压精馏分离正戊烷-甲醇共沸体系的工艺方法,并采用Wilson模型对变压精馏分离正戊烷-甲醇分离过程进行模拟。采用优化分析,得到了模拟的优化参数,并通过模拟计算,制取了纯度不低于99.9%的正戊烷和甲醇产品,收率达到99.9%以上。热集成变压精馏和传统精馏相比,不仅节约了投资成本,而且节能高达35%。     

变压-塔顶蒸汽再压缩精馏分离甲苯-正丁醇体系优化工艺

针对变压精馏分离甲苯-正丁醇的高能耗问题,采用塔顶蒸汽再压缩热泵技术对变压精馏进行改造。利用Aspen Plus流程模拟软件,以年度总费用(TAC)最小为目标函数,利用序贯迭代法确定变压精馏、变压-塔顶蒸汽压缩式热泵精馏的最优工艺参数。从节能和经济的角度对工艺进行评价,结果表明:变压-塔顶蒸汽压缩式热泵精馏更具有优势。     

萃取精馏和变压精馏分离苯-乙醇的模拟研究

采用Aspen Plus化工流程模拟软件，通过NRTL热力学模型，分别进行苯和乙醇混合物的萃取精馏和变压精馏分离模拟研究。萃取精馏采用丙三醇为萃取剂，萃取精馏塔以33为理论塔板数、28为混合物进料位置、2为萃取剂进料位置、1.1为回流比、3.0为溶剂比(萃取剂用量与混合物进料量比值);溶剂回收塔以5为理论塔板数、3为进料位置、1.0为回流比时，分离得到苯和乙醇的质量分数均为99.62%。变压精馏由常压塔(101.325 kPa)和高压塔(520 kPa)串联而成，常压塔以18为理论塔板数、8为进料位置、3.0为回流比；高压塔以16为理论塔板数、10为进料位置、3.0为回流比时，可得到乙醇和苯质量分数分别为99.52%和99.01%。     

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%.     

双塔变压精馏操作和节能浅析

双塔精馏广泛应用于均相共沸物的分离,分离效果可以达到99.5%以上。介绍了双塔变压精馏的原理以及在工业生产中的应用情况,并以四氢呋喃(THF)与水的分离为例,介绍了双塔精馏开车操作过程,影响双塔精馏效果的主要因素,造成产品不合格的原因。针对双塔变压精馏的使用,介绍了减少开车时间的经验。并对双塔精馏如何实现节能进行了介绍。     

Distillation

Journal of the American Oil Chemists' Society -     

Distillation optimization

The optimization of operating conditions for distillation processes is studied. The numerical performance of several equation-oriented, Newton-like methods are compared on a variety of example problems. Numerical results show that the thermodynamically constrained hybrid method provides a reliable and efficient way of solving distillation optimization problems.     

分子蒸馏

蒸馏是化工过程中常用的一种分离操作,在三胶生产中最常见的是有机溶剂与水的分离和提纯。由于有机溶剂如苯、三氯乙烯与水互溶性极差,而且沸点也较低,因而可以用常规蒸馏法很方便地将它们分离。但化工过程中的物料有时用常规蒸馏是无法进行分离的,例如,热敏性、易氧化的活性物     

ASPEN PLUS化工模拟系统在精馏过程中的应用

应用ＡＳＰＥＮ ＰＬＵＳ化工模拟系统中ＲＡＤＦＲＡＣ精馏模块对聚乙烯醇生产工艺中甲醇－水分离塔进行模拟,模拟结果与实际工艺吻合并找到最灵敏的操作参数,可用于指导生产。     

直接蒸氨工艺与间接蒸氨工艺的比较

简要介绍了直接蒸氨工艺与间接蒸氨工艺,利用化工过程模拟软件PROⅡ对两种不同的工艺路线进行模拟,并通过模拟计算结果对两种工艺的蒸汽消耗、循环冷却水消耗及塔底废水控制指标进行对比,指出两种工艺优缺点,并对蒸氨塔选型加以介绍,为企业因地制宜地制定蒸氨工艺流程,选择合适的蒸氨塔提供参考。     

常减压装置初馏塔改造

以工程实例介绍了对塔设备进行利旧改造设计时的过程：依照现有工况对设备筒体进行强度校核及风载荷地震载荷作用时的验算,计算出简体所需最小壁厚。同时提出改造时必须执行的技术要求,以保证设备改造完成后能长久安全的运行。     

减压精馏分离常压塔釜余液中的环氧环己烷

实验采用减压精馏法提取常压精馏塔釜余液中的环氧环己烷,考察了塔顶压强、全回流时间和回流比对环氧环己烷纯度及收率的影响,优化得到较佳精馏操作条件:塔顶压强3.6 kPa,全回流时间150 min,回流比为5,在较佳操作条件下,环氧环己烷纯度为99.2%,收率达80%以上,为工业化分离提纯环氧环己烷提供了实验依据.     

间歇精馏过渡馏分脉冲馏出规律研究

建立了二元理想物系考虑全塔持液量的间歇精馏微分形式的数学模型,采用四阶定步长龙格－库塔法对间歇精馏过渡馏分的常规操作和脉冲式操作过程进行模拟计算。实验证明,模拟计算结果与实际符合较好。提出的Ｃ因子概念可用于考察间歇精馏操作效率和经济效益,通过过程模拟,计算了间歇精馏不同操作模式下Ｃ因子的值,并由此分析了不同操作模式的动态规律。     

Coupled Phenomena Membrane Distillation and Osmotic Distillation through a Porous Hydrophobic Membrane

Abstract

Water transport in the vapor phase through a porous hydrophobic membrane has been studied in different experimental situations. Pure water and/or different aqueous solutions of sodium chloride, ranging from 0.5 to 5 mol/L, were employed on both sides of the membrane. The experiments were carried out under temperature differences varying between 5 and 30 K, and at mean temperatures varying between 20 and 40[ddot]C. The stirring rate was varied between 0 and 350 rpm. The results were interpreted based on the existence of unstirred polarization layers.