二元物系提馏式分批精馏过程

为建立简捷的提馏式分批精馏塔设计方法,对二元物系提馏式分批精馏过程所需的最小理论板数和最小 回流比(再沸比)进行了理论推导．比较了提馏式分批精馏塔和常规分批精馏塔的异同,在此基础上提出了理想提 馏式分批精馏塔模型,建立了联系提馏塔和常规塔的方法．理论分析与模拟计算结果表明:对于二元物系,在对应 参数相等的条件下,提馏塔和常规塔所需最小理论板数及最小回流比(再沸比)相等,因此,在提馏塔的初步设计中 可将参数进行转化后按常规塔的设计方法进行．     

间歇精馏塔持液量的研究

本文阐述了持液量对间歇精馏操作过程的影响因素，得出了Ｃ—Ｏ２型网波填料塔间歇精馏过程持液量与空塔汽速的定量关系，为塔的优化操作提供了理论指导。图５，表１，参２。     

间歇精馏分离丁酮与甲基异丁基酮

采用恒回流比、累加回流比及循环全回流常压间歇精馏分离丁酮(MEK)-甲基异丁基酮(MIBK)混合液,研究恒回流比操作下馏分组成对塔顶和塔釜温度的影响及各操作方式下产品质量分数以及MEK和MIBK回收率.研究结果表明:恒回流比操作下塔顶、塔釜温度均随馏分浓度降低而升高,过渡馏分采出阶段塔顶温度上升24℃,塔釜温度上升0.3℃;当回流比由1增加到2和3时,过渡馏分量分别减少4.91％和11.52％,轻、重产品质量分数分别提高3.08％和1.12％,MEK和MIBK回收率分别提高15.44％和5.72％;累加回流比时,过渡馏分量较回流比为1时减少19.90％,轻、重产品质量分数分别提高3.44％和1.48％,MEK和MIBK回收率分别提高27.55％和8.55％;循环全回流方式下,过渡馏分量较回流比为1时减少38.92％,轻、重产品质量分数分别提高3.73％和0.97％,MEK和MIBK回收率分别提高42.43％和13.79％.采用不同方式均可得到质量分数大于95.0％的轻重组分.     

多元间歇精馏塔的模拟

针对油气田轻烃中组分数较多的特点,从精度,时间,通用性三方面综合考虑,采用ＳＰＫ或ＰＲ方程计算混合物的汽液平衡常数,考虑了持液量的影响,建立了一个基于半连续法的适用于多元物系的间歇精馏模型,开发并编制了模拟间歇精馏过程的软件。     

松轻油精馏分离工业试验

松轻油经碱液预处理后,用SM-250型工业孔板波纹填料塔(D=300 mm、h=10.1 m)以真空间歇精馏方式进行分离试验,分别得到富含蒎烯、莰烯、苧烯(双戊烯)及对-伞花烃、萜烯醇等组分的馏分.以精馏投料量为基准,α-蒎烯质量分数达80.1 %以上的馏分得率为22.3 %,其中α-蒎烯质量分数最高达86.1 %;α-蒎烯与β-蒎烯总质量分数达61.3 %以上、蒎烯和莰烯总质量分数达92.5 %以上的馏分得率为31.8 %;馏分中蒎烯和莰烯总质量分数最高达99.1 %;苧烯(双戊烯)及对-伞花烃总质量分数达64.2 %以上的馏分得率为23.1 %,其总质量分数最高达76.4%;萜烯醇质量分数最高达49.0 %,其馏分得率只有3.1 %.精馏过程塔顶压力控制在12～4 kPa范围,回流比控制在1:1～8:1范围,塔釜终温为152 ℃左右;精馏过程塔釜温度容易控制.     

等压串联双塔间歇精馏过程

研究了等压串联双塔间歇精馏过程 ,该过程能获得相当于两塔理论板数相加的分离效率 ,但各塔釜压力却保持各自串联的值 .建立了过程的数学模型 ,进行了不同操作方式的模拟计算 .结果表明 ,系统中间塔釜的初始存液量对分离无不利影响 ,而且当产品采出塔的液气比给定时 ,中间塔釜的初始存液量存在最优值     

间歇恒沸精馏分离异丙醇水溶液的节能研究

针对间歇恒沸精馏法从异丙醇水溶液中回收异丙醇能耗高的问题,研究了传统和新型操作方式对二元、三元间歇恒沸精馏的影响.结果表明:对二元间歇恒沸精馏过程,动态累积操作的产品馏份浓度、收率以及过渡馏份量和浓度同固定回流比操作相差不大.能耗可降低53.5%.对三元间歇恒沸精馏过程,采用固定回流比、全回流以及双塔釜交替式操作都可得到99.0%以上的异丙醇.同固定回流比、全回流操作相比,双塔釜交替式操作的异丙醇收率分别由39.3%和72.7%提高至84.2%,能耗分别降低63.4%和19.1%.因此,二元间歇恒沸精馏宜采用动态累积操作,三元间歇恒沸精馏宜采用双塔釜交替式操作.     

计算机绘图求精馏理论塔板数

模拟手工图解法精馏理论塔板数的过程，用ＧＷＢＡＳＩＣ语言编写出计算机程序，在ＵＣＤＯＳ５．０的支持下，采用全中文人机对形式键盘输入相对挥发度，塔釜残液浓度，塔顶馏出液浓度，料液浓度数据。通过计算获得并显示出精馏出精馏操作线方程，提馏操作线方程，非沸点进料时还显示出加料线方程，并获得梯级图各端点的坐标值，最右后中分辨率状态下，经过坐标变换后，直观地绘出梯级图。     

基于参数批次调整模型的间歇精馏最小时间优化策略

针对间歇精馏过程优化计算中模型的准确性和计算复杂度之间的矛盾,提出了一种确定馏出液摩尔分数和操作时间的简化模型.该模型假定在塔釜内轻组分摩尔分数固定的情况下,馏出液平均摩尔分数与回流比变化量之间呈线性关系,其比例定义为回流比调节敏感系数.利用间歇精馏的批次重复操作特点,提出了模型敏感系数沿批次指标的在线更新机制,保证了简化模型在不同生产状态下的准确性.基于该简化模型,以回流比为优化决策变量,提出了针对最小生产时间问题的优化方案.利用Aspen Batch Distillation(ABD)中的模型作为实验对象原型,进行了优化算法的仿真实验.仿真结果表明基于批次参数调整策略的最小时间优化方案能够实现优化指标随生产批次的增加而不断减少.     

微分模型用于醋酸甲酯催化精馏水解中试过程的模拟计算

用微分模型对醋酸甲酯催化精馏水解中试过程进行了模拟计算, 反应精馏段催化剂包的气相、液相、液- 固相传质系数和动态持液量用自行测定的经验关联式计算, 提馏段的填料层传质系数用onta 的关联式, 反应速率用自行测定的反应动力学方程式和催化剂包的效率因子进行计算. 模拟计算结果与实验数据吻合良好.     

乙醇-水分批萃取精馏中溶剂的回收过程

为了解乙醇-水共沸混合物分批萃取精馏中溶剂回收操作的特有的现象和规律,以乙二醇为溶剂,进行了溶剂回收的实验研究．结果表明：水-乙二醇过渡馏分段持续时间很短,并且在该时间段内,出现塔顶温度急剧跃升的现象;在回流比为1～2的情况下,溶剂回收操作的收率为94．96％～99．33％．     

乙醇─水间歇萃取精馏中溶剂流率的选择及溶剂回收的研究

研究了以乙二醇为溶剂间歇萃取精馏乙醇—水共沸混合物的溶剂流率选择及回收过程.实验得出,乙醇—水体系的相对挥发度随溶剂比的增加而显著增大,水—乙二醇过渡馏分段持续时间很短,在该段时间会出现塔顶温度急剧跃升的现象;当回流比为2:1时,溶剂回收的收率可达到99.33%.     

带有中间贮罐塔的混合溶剂间歇萃取精馏

采用一个带有中间贮罐的间歇精馏实验塔，对混合溶剂间歇萃取精馏过程进行了实验研究．实验结果表明，带有中间贮罐的间歇萃取精馏过程在很长一段时间内具有塔顶采出产品，同时具有在塔底采出混和溶剂的特点，因而与常规间歇萃取精馏过程相比，带有中间贮罐塔时间精馏技术需要的再沸器体积大大减小．另外，混合溶剂萃取精馏过程与简单溶剂萃取精馏过程相比，克服了简单萃取剂自身选择性与溶解性之间的矛盾，提升了萃取精馏工艺的分离效果及使用范围，并且没有增加原有工艺过程的复杂性．     

丙烯醛脱水萃取精馏工艺的模拟与优化

以二甲基亚砜（DMSO）作为萃取剂,选用UNIQUAC热力学模型对丙烯醛精馏脱水工艺进行模拟研究与优化。利用Aspen plusV9.0流程模拟软件进行模拟计算,基于全年总费用（TAC）最低原则,采用迭代优化法分别对萃取精馏塔（T-101）、溶剂回收塔（T-102）的理论板数（N_T）、进料位置（N_F）、回流比（R）等参数进行了优化,最终模拟结果为：萃取精馏塔总理论塔板数30,进料位置第25块理论板,回流比0.249,萃取剂进料位置第4块理论板,溶剂比0.183;溶剂回收塔的理论塔板数22,回流比0.232,进料位置第11块理论板;通过优化得到TAC最低为340万元/a。本文的模拟结果可以为丙烯醛脱水工艺的设计提供理论参考。     

甲醇-丁酮共沸物萃取精馏的模拟与优化

针对甲醇-丁酮二元共沸物难以分离的问题,以氯苯为溶剂,采用萃取精馏技术进行了流程设计和模拟计算。分别计算比较了苯甲醚、甲苯、氯苯3种萃取剂存在下甲醇-丁酮的无限稀释相对挥发度,结果表明氯苯的分离效果最优,并从剩余曲线角度分析了萃取精馏工艺的可行性。以全年总费用（TAC）为目标函数,对萃取剂用量、原料进料位置、萃取剂进料位置、总理论板数等参数进行了优化,模拟结果表明,氯苯的加入可以实现甲醇-丁酮体系的有效分离,产品纯度可达99.9%以上。从节能角度对萃取精馏工艺进行了优化,与节能前的工艺相比,设备费用增加3.28万元,能耗降低43.86万元,TAC降低42.77万元。     

特殊精馏分离甲乙酮-水共沸物系的工艺模拟与优化

由于共沸物的存在，甲乙酮-水混合物的分离在工业生产上一直是一个具有挑战性的问题。采用萃取精馏和变压精馏对分离工艺进行流程模拟与优化，得到摩尔分数为99.9%的甲乙酮产品，以年度总费用（TAC）最小为目标函数，采用序贯迭代法对其进行优化，得到最小TAC为6.569×10⁵美元。通过分析比较3种常用萃取剂无限稀释相对挥发度的大小，筛选出乙二醇作为萃取剂，得到最佳萃取剂用量、理论板数及进料位置；针对常规变压精馏工艺提出热集成方案，与采用方案前相比，年度总费用降低了27.1%。最后，对萃取精馏、变压精馏和热集成变压精馏3种分离工艺年度总费用进行对比，萃取精馏工艺比热集成变压精馏工艺年度总费用降低了21.5%。结果表明，在经济性方面，萃取精馏相比于热集成变压精馏更适合甲乙酮-水共沸物系的分离。