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%.     

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.     

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.     

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％。     

二甲基亚砜/水混合物的分离研究

在间歇精馏实验装置中，研究了二甲基亚砜和水的精馏分离。通过实验考察了塔顶与塔釜浓度的变化以及回流比、压力、填料等工艺条件对间歇精馏过程的影响，为工业上回收利用二甲基亚砜提供实践和理论基础。     

筛板塔中乙醇-水精馏板效率的研究

利用筛板塔对乙醇-水系统进行精馏实验。在室温冷进料、回流比为6:1,进料乙醇体积分数为35%～60%的条件下,改变进料板N位置(N=8,12,14),采集塔顶、塔底和进料的酒度计和温度计读数;对数据进行换算与处理,计算出精馏段操作线和进料方程,绘出进料线和精馏段操作线,绘出提馏段操作线和平衡线,利用计算和拟合方法绘出有效平衡线,在平衡线与操作线之间绘出理论板数,在有效平衡线与操作线之间绘出实际板数;计算并分析全塔和分段塔板效率。结果表明:第8块板进料时,精馏段板效率最高;第12块板进料时,全塔效率最高。有效平衡线的引入,使板效率分析清晰,为实际应用提供了实验数据和理论分析方法。     

复杂精馏塔最小回流比的确定

本文将Underwood法推广到复杂塔最小回流比的计算。对于侧线数为N的塔,需要计算出N个可能的最小回流比,其中的最大值即为控制最小回流比。 对于一股进料,在精馏段开设液体侧线产品,提馏段开设汽体侧线产品的塔,证明了当在各侧线中轻关键组分的浓度由上而下递减,重关键组分的浓度递增时,只要将Underwood方程应用于进料级上、下两段,求出的即为控制最小回流比。     

最简单的水位自动控制装置

这里介绍一种比晶体管继电器更简单的水位自动控制装置。它仅用一只 JTX—2通用继电器,体积小,线路简单,灵敏度并不亚于晶体管继电器,也非常可靠。线路如图23左一,在水塔(或水箱)中立一绝缘棒,绝缘棒中建立 a、b、c 三个点并用导线引出,c 点不必接地,通用继电器 TJ 的可靠动作电压是180伏以上,通过的电流仅只15毫安左     

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.     

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％．     

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.     

丙酮-氯仿混合物萃取精馏分离过程模拟

为增大关键组分的相对挥发度以有利于分离,用苯作为溶剂对流量为78.788 88 kmol/h的丙酮-氯仿混合物进行萃取精馏过程的模拟计算。精馏流程采用两塔结构,即萃取精馏塔和溶剂回收塔,前者塔顶馏出产物为丙酮,塔底产物为氯仿、苯和微量丙酮的混合物;后者塔顶馏出产物为氯仿,塔底为溶剂苯和少量氯仿,此塔底产物作为回流与补充溶剂合并返回萃取精馏塔。萃取精馏塔总共65块理论板(包括塔顶全凝器和塔底再沸器),补充溶剂(0.410 76kmol/h)和新鲜进料合并从萃取塔第30块理论板加入(从上往下数),回流比为10,塔顶产物42.84kmol/h;溶剂回收塔共有70块理论板(包括塔顶全凝器和塔底再沸器),进料位置为第30块,回流比为15,塔顶产物与进料流量比设为0.11。模拟计算结果收敛,结果萃取精馏塔顶产物中丙酮纯度为99.95%,溶剂回收塔顶氯仿含量达到97.87%。     

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．     

间歇精馏过程动态特性及优化操作研究

本文研究间歇精馏过程特定的动态特性,使优化操作方式简单、可靠。在C—02型金属网波填料塔进行乙醇-水系统间歇精馏实验表明:恒回流操作是该塔的优化操作方式。     

氯乙烯精馏过程的ASPEN PLUS模拟分析

应用化工流程模拟软件ASPEN PLUS对聚氯乙烯生产工艺中氯乙烯精馏过程进行模拟。通过比较,选用NRTL方程来计算液相活度系数,所得模拟结果与实际生产值基本吻合。对低沸塔和高沸塔的操作变量进行了灵敏度分析,得到高低沸塔适宜进料位置、回流比和馏出比分别是8和2,0.5和0.8以及0.93和0.25。     

精馏实验装置的DCS改造

为了使实验装置与现代工业化装置更为接近,让学生能了解更多的化工自动化和仪表测控技术,根据现有精馏实验装置实际情况,研制开发了具有先进的信号传感器和人工智能仪表,计算机在线采集和控制功能的DCS控制系统。在操作站软件界面,学生不仅可以了解本实验的工艺流程,对回流比大小、采出时间、釜残液排出液位进行设定,还可以在相对应部件位置实时观察实验过程当中流量、温度、塔釜压强、塔釜液位的变化。现此装置已应用于实验教学,测量过程中所得相关参数的稳定性、精确度都明显得到了提高,实验过程更稳定、易控。     

多元共沸物系中乙醇脱除的工艺模拟研究

用ASPEN PLUS模拟软件对乙酸乙酯－乙醇－水恒沸物萃取馏进行了模拟计算，通过考察塔板数、进料位置、溶剂量、回流比、塔顶出料等参数对萃取精馏的影响，得到了最佳工艺操作条件，为工业应用提供了基础研究。     

多组分高温精馏数学模型及回流比特性研究

为解决目前多组分精馏过程的过度分离问题,实现对精馏过程的精确控制,在对精馏过程基本理论进行分析的基础上,建立多组分高温精馏过程的数学模型MESH-C方程组,并采用逐级算法求解,对精馏关键参数回流比特性进行分析。模型在锌精馏上应用结果表明:在锌精馏塔回流段,易挥发组分锌和镉摩尔分数呈等比数列变化,回流量和蒸发量呈等差数列变化;回流盘的散热量、蒸气压强和活度系数会影响摩尔分数的变化速度;精馏回流比对回流盘塔盘数、进料组分摩尔分数和出料产品摩尔分数有重要的影响。对塔盘数固定的精馏过程,根据检测的回流盘入口组分摩尔分数的波动对精馏回流比进行实时调整,既能保证产品质量和产量,又能降低精馏过程能量的消耗。     

三元均相恒沸精馏多定态分析

研究三元均相恒沸精馏多定态现象,进行含有多个精馏区域的三角形相图的多定态分析.在全回流/具有无限多块塔板(∞/∞)的条件下,分析各个精馏区域存在多定态现象的可能性,得出存在多定态现象的两个条件和进料组成区域.在一个具有25块理论塔板数的填料塔精馏装置中,对丙酮-正庚烷-苯001类三元物系,进行连续精馏多定态实验研究,结果表现出一定程度的多定态现象.     

动态规划方法用于间歇精馏

本文将间歇精馏过程看作是一个资源分配问题,应用动态规划方法以进行最优化,即在规定纯度的定量馏出物条件下,求使馏出时间最短的问题,从而消除了整体约束的难题.