摘要：为了给二氢月桂烯醇精制工艺设计提供基础热力学数据,采用静态法,利用Rose釜测定了二氢月桂烯在330.05~434.78 K和二氢月桂烯醇在373.55~468.65 K的饱和蒸汽压,并用Antoine方程和Riedel方程进行关联,得出相应方程的参数。结果表明Antoine方程和Riedel方程均能较好地描述二氢月桂烯和二氢月桂烯醇的饱和蒸汽压,但Riedel方程的精度更高,误差更小。所得饱和蒸汽压的参数对二氢月桂烯醇减压精馏分离的设计提供了基础数据。

摘要：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。

摘要：采用萃取精馏工艺对甲醇和丙酸甲酯二元共沸物进行分离,筛选出以苯酚为萃取剂,借助Aspen Plus软件对该过程进行模拟研究,通过单因素优化详细考察了两塔的理论板数、进料位置、回流比以及溶剂比等工艺参数对塔顶产品质量分数和再沸器能耗的影响,确定了较优的工艺参数:萃取精馏塔理论板数32块,待分离原料进料位置第16块,萃取剂进料位置第6块,回流比为1.4,溶剂比为1.3,塔顶甲醇产品质量分数为99.9%;溶剂回收塔理论塔板数24,进料位置第6块,回流比为1.3,塔顶丙酸甲酯产品质量分数为99.9%。在上述模拟优化基础上,进一步通过实验验证了萃取精馏工艺的可行性。最后对某公司5 600 t/a的丙酸甲酯和甲醇混合液进行工程设计,为该二元共沸物的分离提供依据。

摘要：基于乙腈与水的共沸特性分析,提出变压精馏和萃取精馏分离乙腈与水的工艺方法,并对2种分离工艺可行性进行研究。利用Aspen Plus软件对2种分离工艺进行模拟并优化,以Wilson活度系数方程为物性计算方法,其二元相互参数由汽液相平衡数据回归,考察理论板数、进料位置和回流比等因素对分离的影响,得到2种分离工艺的较佳工艺参数,并进行能耗比较。研究结果表明:2种分离工艺均能较好地实现乙腈和水的分离,乙腈产品纯度均能达到99.5%;在相同的处理量及分离要求下,萃取精馏比变压精馏节省能耗,更适合乙腈和水共沸体系的分离,为该共沸物分离的设计与改造提供了依据。

摘要：基于甲醇/乙酸异丙酯的二元共沸性质分析,探究萃取精馏和变压精馏工艺分离该共沸物的可行性,以年总费用最小作为经济评价指标、CO2排放量作为环境评价指标,采用序贯迭代法,经Aspen Plus对上述2种工艺开展模拟优化及节能研究。首先,基于无限稀释相对挥发度筛选萃取精馏的萃取剂,考察操作压力、萃取剂流量、理论板数和进料位置等因素对萃取精馏工艺年总费用的影响;其次,基于能量集成、公用工程费用最低原则确定了变压精馏工艺的操作压力,考察理论板数、进料位置与回流比等因素对变压精馏年总费用的影响;最后,对2种分离工艺进行综合对比。研究结果表明:双塔萃取精馏或变压精馏工艺均能高效地实现甲醇和乙酸异丙酯共沸物的分离。热集成变压精馏分离工艺由于热集成使得年总费用比常规变压精馏工艺的年总费用降低47.2%,二氧化碳排放量减少42.5%,这主要是因为热量集成使再沸器负荷降低,操作费用节省。与热集成变压精馏分离工艺相比,萃取精馏分离工艺的总设备折旧费和总操作费用均显著降低,萃取精馏工艺年总费用降低61.3%,且CO2排放量减少68.1%,故萃取精馏工艺更适合甲醇和乙酸异丙酯的分离。

摘要：在化工原理课程设计中将某药厂委托的科研项目"二甲硫醚、甲醇和水分离设计项目"转化为典型教学案例,结合现代计算机辅助技术,引入量化计算软件Gaussian和化工模拟软件Aspen Plus分别从微观和宏观上进行萃取精馏分离共沸物的设计。通过Gaussian软件,基于密度泛函理论证实了待分离体系中已有的组分水可改变二甲硫醚与甲醇二元共沸物的相对挥发度,消除2者之间的共沸。继而采用Aspen Plus软件对待分离混合液进行萃取精馏工艺模拟与优化,最后开展工业设计与设备选型。上述实际案例的设计过程,创造性地使用了混合液已有的组分作为萃取剂,通过萃取精馏工艺实现共沸物的分离,弥补了传统萃取精馏因引入萃取剂导致产品携带少量第三组分的缺点,极大地激发了学生学习的兴趣,丰富了课程教学内容,将复杂的萃取精馏过程讲解透彻,促进教学质量的提升,增强学生的工程设计能力,学生多次参加全国大学生化工设计竞赛并取得了优异成绩。

摘要：使用密度计和黏度计测定了常压和298.15-348.15 K下液体2,5-二氯氟苯的密度和黏度,通过改进的Rose釜测定了2,5-二氯氟苯在356.68-443.07 K下的饱和蒸汽压。实验结果表明:2,5-二氯氟苯的密度与温度呈现良好的线性关系,并计算了其等压热膨胀系数。2,5-二氯氟苯的黏度与温度关系可准确地用Litovitz、Ghatee和VFT方程进行关联,并得到相应方程的参数,其中VFT方程平均相对偏差最小、精度最高。Antoine和Riedel方程均能很好地描述2,5-二氯氟苯饱和蒸汽压与温度的关系,满足工程设计的要求,其中Antoine方程因平均相对偏差低使得其精度更高。基于饱和蒸汽压数据,通过Clausius-Clapeyron方程,得到2,5-二氯氟苯在356.68-443.07 K下的摩尔汽化焓与温度关系式,且其常压沸点下的摩尔汽化焓为41.90 kJ/mol。上述测得的密度、黏度以及饱和蒸汽压数据及其回归参数对2,5-二氯氟苯蒸馏分离的设计提供了基础数据。

摘要：通过乙腈-正丙醇的共沸性质剖析,探索了变压精馏与萃取精馏进行该二元共沸物分离的可行性。利用NRTL方程计算液相的活度系数,其二元相互参数采用实验相平衡数据拟合,通过Aspen Plus对上述2种分离方法开展模拟优化,以年度总费用(TAC)最小为目标函数,得到了2种工艺的优化设计参数。结果表明,采用双塔变压精馏或萃取精馏工艺均能有效地实现乙腈与正丙醇共沸体系的分离,而萃取精馏工艺更适合乙腈和正丙醇的分离。与常规变压精馏工艺相比,热集成变压精馏工艺由于能量集成使得TAC减少了28.2%,主要是操作费用的节省。与热集成变压精馏工艺相比,萃取精馏工艺的总设备折旧费和总操作费用均有一定幅度降低,萃取精馏工艺所需的TAC降低13.9%。

摘要：采用萃取精馏技术对二氯甲烷和甲醇的共沸体系进行分离,以水为萃取剂,通过Aspen Plus软件对该过程进行工艺流程模拟,并利用灵敏度分析模块对萃取精馏塔的理论板数、进料位置、溶剂比、回流比和溶剂回收塔的理论板数、进料位置、回流比等参数对分离效果的影响进行了详细分析,确定了最优工艺参数为:萃取精馏塔理论板数为28,原料进料位置在第14块板,萃取剂进料位置在第4块板,溶剂比为0.6,回流比为1.6,塔顶产品二氯甲烷含量达到99.7%;溶剂回收塔理论塔板数为22,进料位置在第16块板,回流比为1.8,塔顶甲醇含量达到99.8%。在上述模拟优化的基础上进行了实验验证,实验结果与模拟结果相一致,验证了模拟结果的可靠性。最后,对某药厂年处理量为6 200 t的分离过程进行设计。

摘要：基于乙酸乙酯与乙醇共沸特性的分析,提出了热集成变压精馏的分离工艺,由加压塔和常压塔串联构成。选择NRTL(non random two liquids)模型为物性计算方法,其二元相互参数由汽液相平衡数据回归,利用AspenPlus软件对提出的分离工艺进行模拟与优化,详细分析了两塔的理论板数、进料位置及回流比对分离的影响,并对比能耗。结果表明,热集成变压精馏分离工艺能很好地实现乙酸乙酯与乙醇的分离,得到最佳的工艺条件,与常规变压精馏相比,热集成变压精馏可节约加热蒸汽34.7%,为共沸物分离的设计和过程节能提供依据。