特殊精餾分離丙酮—三氯甲烷共沸物的設(shè)計(jì)與控制

【摘要】：精餾是化工過程中主要的分離手段,提高精餾過程中能源的利用率、開發(fā)低能耗的熱耦合精餾技術(shù)是化工過程的必然趨勢(shì)。共沸物的分離工業(yè)中常采用變壓精餾、萃取精餾等方法,但不同體系適合不同的方法。本文運(yùn)用精餾節(jié)能思想分離藥廠生產(chǎn)某藥過程中產(chǎn)生的丙酮-三氯甲烷有機(jī)廢液,提出幾種可行的分離手段并進(jìn)行比較,對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬和動(dòng)態(tài)控制研究。 針對(duì)變壓精餾,分析操作壓力和回流比等對(duì)工藝的影響,建立變壓精餾工藝和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化次序,采用年總費(fèi)用TAC優(yōu)化方法,計(jì)算出最優(yōu)操作參數(shù)；并對(duì)變壓精餾進(jìn)行熱耦合,TAC減少了30.40%。 針對(duì)萃取精餾,采用性質(zhì)約束法篩選出萃取劑二氯亞砜,利用剩余曲線確認(rèn)精餾分離序列可行性,優(yōu)化得TAC比變壓精餾減少了66.00%；提出兩種精餾控制結(jié)構(gòu),雙溫度控制比R/F恒定控制結(jié)構(gòu)對(duì)擾動(dòng)更容易平穩(wěn)控制,控制丙酮在萃取精餾塔塔釜的含量非常重要。 針對(duì)隔壁萃取精餾塔,考察萃取劑量和回流比、氣相出料量和位置對(duì)工藝的影響,優(yōu)化后較普通萃取精餾TAC減少了21.82%,原因在于減少了三氯甲烷的返混；提出改進(jìn)的QR/F控制結(jié)構(gòu)比VR/QR恒定控制結(jié)構(gòu)更能保證目標(biāo)產(chǎn)品的純度,控制分氣比βv在設(shè)計(jì)和控制尤為關(guān)鍵。 研究表明,三種工藝中隔壁萃取精餾塔最為經(jīng)濟(jì)且能平穩(wěn)控制,主塔板數(shù)34、側(cè)線精餾塔板數(shù)14、萃取劑流量為5600kg/h時(shí),TAC最小為$3.2521×105/a。 【關(guān)鍵詞】：丙酮 三氯甲烷 萃取精餾 隔壁精餾塔 動(dòng)態(tài)控制
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TQ028
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目錄7-9
• 第1章 前言9-11
• 1.1 課題背景9
• 1.2 課題研究目的與內(nèi)容9-11
• 第2章 文獻(xiàn)綜述11-23
• 2.1 共沸物的分離11-17
• 2.1.1 變壓精餾11-14
• 2.1.2 共沸精餾14-15
• 2.1.3 萃取精餾15-17
• 2.2 隔壁精餾塔與精餾節(jié)能17-21
• 2.2.1 精餾過程節(jié)能17
• 2.2.2 隔壁精餾塔原理17-19
• 2.2.3 隔壁精餾塔特性19-20
• 2.2.4 隔壁精餾塔研究現(xiàn)狀20-21
• 2.3 化工過程穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)模擬21-23
• 2.3.1 Aspen Plus簡(jiǎn)介21-22
• 2.3.2 Aspen Dynamics簡(jiǎn)介22-23
• 第3章 變壓精餾分離丙酮-三氯甲烷的設(shè)計(jì)與模擬23-36
• 3.1 變壓精餾的分析與設(shè)計(jì)23-28
• 3.1.1 物性方法選擇和驗(yàn)證23-24
• 3.1.2 操作壓力24-26
• 3.1.3 循環(huán)物流量26-27
• 3.1.4 回流比27
• 3.1.5 變壓精餾過程設(shè)計(jì)27-28
• 3.2 變壓精餾的優(yōu)化28-32
• 3.2.1 優(yōu)化參數(shù)28-29
• 3.2.2 優(yōu)化方法29-31
• 3.2.3 優(yōu)化結(jié)果31-32
• 3.3 變壓精餾的熱耦合32-35
• 3.3.1 熱耦合方法32-33
• 3.3.2 熱耦合結(jié)果33-35
• 3.4 本章小結(jié)35-36
• 第4章 萃取精餾分離丙酮-三氯甲烷的設(shè)計(jì)與控制36-53
• 4.1 萃取劑的篩選36-39
• 4.1.1 性質(zhì)約束法初選萃取劑36-37
• 4.1.2 靈敏度分析確定萃取劑37-39
• 4.2 萃取精餾的分析與設(shè)計(jì)39-43
• 4.2.1 剩余曲線分析39-40
• 4.2.2 萃取精餾過程設(shè)計(jì)40-43
• 4.3 萃取精餾的優(yōu)化43-47
• 4.3.1 優(yōu)化方法43-44
• 4.3.2 優(yōu)化結(jié)果44-47
• 4.4 萃取精餾的控制47-51
• 4.4.1 R/F恒定控制結(jié)構(gòu)48-49
• 4.4.2 改進(jìn)的雙溫度控制結(jié)構(gòu)49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-53
• 第5章 隔壁萃取精餾塔分離丙酮-三氯甲烷的設(shè)計(jì)與控制53-69
• 5.1 隔壁萃取塔的分析53-55
• 5.2 隔壁萃取塔的過程設(shè)計(jì)55-59
• 5.2.1 萃取劑流量和回流比的影響55-56
• 5.2.2 氣相出料量和位置的影響56-59
• 5.3 隔壁萃取塔的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化59-63
• 5.3.1 優(yōu)化方法59-60
• 5.3.2 優(yōu)化結(jié)果60-63
• 5.4 隔壁萃取塔的性能評(píng)價(jià)63-64
• 5.5 隔壁萃取塔的控制64-68
• 5.5.1 V_R/Q_R恒定控制結(jié)構(gòu)64-66
• 5.5.2 改進(jìn)的Q_R/F控制結(jié)構(gòu)66-68
• 5.6 本章小結(jié)68-69
• 第6章 結(jié)論與展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 致謝75

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

化工過程模擬技術(shù)及HYSIM模擬系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用    雷培德,李端陽(yáng),汪靜,陳獻(xiàn)忠

藥廠三氯甲烷-丙酮廢液的萃取-精餾回收    王志剛

加壓-常壓精餾分離甲醇-碳酸二甲酯的相平衡和流程模擬    李春山,張香平,張鎖江,徐全清

用色譜篩選苯和噻吩萃取精餾分離的溶劑    顧正桂;趙維彭;鄭英峨;時(shí)鈞;

改進(jìn)的靜態(tài)平衡釜用于加壓體系汽液平衡的測(cè)定    秦金平，李志寶，史美仁

加鹽萃取精餾法制無(wú)水異丙醇過程模擬    張力明;李新海;馬風(fēng)祿;王康;何志敏;

共沸精餾技術(shù)研究及應(yīng)用進(jìn)展    王春蓉;

萃取精餾分離二氯甲烷-丙酮的工藝模擬    王震;高曉沖;夏慶寧;高瑞昶;

精餾過程節(jié)能技術(shù)探討    王夢(mèng)華

高純乙腈精制工藝技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用    李忠杰

超臨界流體CO_2萃取南瓜籽油的初步研究    周繼亮,鐘宏

PVC單體廢液的回收利用研究    孫傳慶,王國(guó)衛(wèi),魏國(guó)英,王芳

氣相吸附靜態(tài)吸附量的測(cè)定方法    張輝;劉應(yīng)書;賈彥翔;李虎;黨璐璐;王海鴻;

基于容量法的高壓靜態(tài)吸附儀的研制與應(yīng)用    張輝;劉應(yīng)書;李永玲;李虎;賈彥翔;劉文海;

多組分傳質(zhì)過程模擬研究進(jìn)展    王維德;晉正茂;朱維軍;

Aspen Plus在《分離工程》教學(xué)中的應(yīng)用    盧澤湘;范立維;廖益強(qiáng);

超臨界CO_2萃取煙草中煙堿    劉亞娟;王志祥;林文;戴琳;

減三線生產(chǎn)潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油優(yōu)化工藝條件的研究    戴慶鑫;陳樹群;李少萍;

加鹽萃取精餾雙塔連續(xù)操作的PRO/II模擬    蔡振波;姜飛燕;陳昌;馬玉鑫;葉啟亮;

氫化松節(jié)油體系精餾計(jì)算模型及理論塔板數(shù)的確定    阮付賢;周龍昌;韋小杰;祝遠(yuǎn)姣;

反滲透技術(shù)在冶金分離工程的應(yīng)用研究    劉平;馬少健;

進(jìn)料熱狀況對(duì)精餾能耗影響    黃穎芬;王維德;晉正茂;趙鵬;

填料技術(shù)在氨精餾中的工業(yè)應(yīng)用    楊樂巍;黃國(guó)強(qiáng);張艷華;李鑫鋼;

乙酸廢液萃取回收乙酸及工程設(shè)計(jì)分析    王海濤;傅忠君;王倩倩;

一種新型過濾機(jī)的應(yīng)用    毛海舫;潘仙華;錢惠根;

基于熱力學(xué)分析的甲醇裝置精餾塔改造(英文)    陳磊;

甘油法制備環(huán)氧氯丙烷工藝過程研究    岳群

共沸精餾提純乙酰丙酮過程中水相后處理工藝的研究    楊志東

間歇萃取精餾過程強(qiáng)化研究    馮惠生

低溫精餾分離~(13)C的耦合傳遞理論與試驗(yàn)研究    李虎林

基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超臨界流體萃取模擬方法研究    銀建中

天然氣處理系統(tǒng)工藝技術(shù)模擬分析    陳明

深度冷凍吸收制冷理論與實(shí)驗(yàn)研究    何一堅(jiān)

Bacillus sp.EL31410彈性蛋白酶發(fā)酵條件優(yōu)化及分離純化研究    徐瑩

超臨界CO_2/超聲波強(qiáng)化萃取-高速逆流色譜純化技術(shù)的集成及其在生物活性成分研究中的應(yīng)用    王曉

苯和乙烯催化蒸餾合成乙苯催化劑和工藝的研究    孫新德

青梅核仁油提取工藝及理化特性的研究    吳群中

篩板精餾塔傳質(zhì)性能的研究    姜元濤

萃取與溶劑回收聯(lián)合裝置的開發(fā)研究    周捷

萃取精餾過程溶劑篩選的分子設(shè)計(jì)方法研究    王巧煥

分壁式精餾塔的模擬和實(shí)驗(yàn)研究    汪丹峰

一種新型浮閥塔板傳質(zhì)效率的研究    祁建偉

混合碳五工藝分離過程的研究    雷樹寬

甲醇—碳酸二甲酯—正已烷三元體系汽液平衡研究    葉秋云

精餾過程的二層多目標(biāo)優(yōu)化控制策略研究    葛娟娟

鹽酸—醋酸廢液循環(huán)利用工藝的研究及其工業(yè)化初步設(shè)計(jì)    曹穎

加壓分離甲醇與碳酸二甲酯共沸物的新技術(shù)研究    梅支舵,殷芳喜

萃取精餾分離C_4的溶劑優(yōu)化    雷志剛,許崢,周榮琪,段占庭

異丙醇-水-含鹽復(fù)合溶劑體系汽液平衡    鮑靜,張雅明,金鑫

碳酸二甲酯-甲醇體系汽液平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定及關(guān)聯(lián)    陳兵,李光興,鄭宇印

石油化工流程模擬、先進(jìn)控制與過程優(yōu)化技術(shù)的現(xiàn)狀與展望    徐用懋,楊爾輔

四氫呋喃的精制    張光旭，王延儒，卞白桂，時(shí)鈞

丙酮-甲基異丙基酮-水三元非均相共沸物精餾研究    崔艷萍;秦墅君;

化工過程模擬及相關(guān)高新技術(shù)(Ⅳ)化工過程實(shí)時(shí)優(yōu)化    陸恩錫,張慧娟

碳酸二甲酯-甲醇二元共沸物的分離方法    熊國(guó)璽,李光興

過程系統(tǒng)工程面臨的挑戰(zhàn)和發(fā)展趨勢(shì)    楊友麒,成思危

DMC-CH_3OH二元共沸物的分離進(jìn)展    衛(wèi)敏,李忠,謝克昌

苯酚-水混合物的共沸精餾分離    劉金海

DNBP生產(chǎn)廢水的精餾處理研究    楊宗政;張強(qiáng);陳曉英;李艷玲;王洪泰;

國(guó)外動(dòng)態(tài)    

工業(yè)三氟三氯乙烷共沸物定量分析方法的研究    孫正霞

硼酸三甲酯制備中的分離新方法    白力英,金鑫,謝京林

工業(yè)三氟三氯乙烷共沸物定量分析方法的研究    孫正霞

糠醛萃取精餾分離甲醇-碳酸二甲酯二元共沸物研究    李光興,熊國(guó)璽

簡(jiǎn)單蒸餾殘余曲線圖結(jié)構(gòu)的研究    姜志,楊志才,白鵬

預(yù)測(cè)共沸物的同倫-牛頓聯(lián)合方法    宋海華;李霞;張大鵬;

反應(yīng)精餾法提純乙酸乙酯的研究    黃長(zhǎng)江;崔現(xiàn)寶;楊志才;

異丙醇-水共沸物系分離技術(shù)進(jìn)展    王惠媛;許松林;

萬(wàn)噸級(jí)有機(jī)硅單體合成副產(chǎn)綜合利用    魯建春;周遵石;王剛;

乙腈—水體系的間歇萃取精餾研究    崔現(xiàn)寶;黃悅;周金波;楊志才;

輕苯中的苯和噻吩的分離    陳江波;王廣全;李繼良;曾愛武;余國(guó)琮;

間歇萃取精餾法分離異丙醇—水    白鵬;華超;李鑫剛;趙麗娟;盛敏;

丁醇-醋酸丁酯物系萃取精餾溶劑的分子設(shè)計(jì)    李春利;李彥芬;楊振生;

乙酸甲酯與甲醇共沸物催化精餾過程的模擬計(jì)算    邱挺;王良恩;趙素英;鄭輝東;

丙酮-四氫呋喃-水混合物的清潔分離工藝    肖劍;劉慶林;熊瑾;

N-甲酰嗎啉與烴類溶液汽液相平衡模型研究    張建孝;高軍;徐冬梅;王忠衛(wèi);

專利復(fù)審委員會(huì)審查決定選登    

在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者簡(jiǎn)單試驗(yàn)得到的技術(shù)方案不具創(chuàng)造性    馮小兵

專利復(fù)審委員會(huì)審查決定選登    

環(huán)環(huán)相扣 資源再生    杜燕青

金泰化工優(yōu)化工藝效益增    潘小祥

本報(bào)舉辦碳酸二甲酯及下游產(chǎn)品開發(fā)研討會(huì)    謝昭萍

要當(dāng)老大 先打根基    潘小祥 錢麗麗

江山化工DMF媲美進(jìn)口產(chǎn)品    翁國(guó)娟

改進(jìn)操作方法 提高甲醇質(zhì)量    山西原平化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 蘭樹軍

提高精甲醇質(zhì)量有效途徑的探討    山西省原化集團(tuán) 張培杰

分離過程質(zhì)量分離劑的計(jì)算機(jī)輔助分子設(shè)計(jì)    張學(xué)崗

間歇萃取精餾分離最低共沸物系的研究    李文秀

醋酸甲酯催化精餾水解新工藝及相關(guān)基礎(chǔ)研究    邱挺

甲醇—甲苯二元共沸物的分離研究    張錦威

特殊精餾分離丙酮—三氯甲烷共沸物的設(shè)計(jì)與控制    曹松

分離乙醇水近共沸物PVA蒸汽滲透膜的制備    李保軍

氣相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的工藝模擬研究    張宗飛

減壓揮發(fā)過程分離共沸物的研究    陳金婷

制藥工業(yè)中兩種共沸溶劑分離的模擬與實(shí)驗(yàn)研究    王惠媛

真空揮發(fā)分離過程的研究    郭宏杰

變壓精餾分離二元均相共沸物的研究    莊瓊紅

共沸物系乙酸乙酯—叔丁醇的分離研究    王婧嫻

同倫法在共沸物預(yù)測(cè)中的應(yīng)用    張大彭