精馏方法分离乙醇和水的研究--《山东化工》2014年03期
精馏方法分离乙醇和水的研究
【摘要】：本文采用双组份精馏的方法,即利用乙醇和水的挥发度不同,通过实验,确定乙醇和水分离的工艺条件。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TQ028.31【正文快照】：
精馏操作过程是化工生产过程对产品进行提纯的最后环节,产品分离的好坏直接影响到产品的纯度和市场,而如何能控制精馏过程是作为一名优秀的化工总控工必须具备的技能,所以每年由教育部举办化工总控工大赛来考察来自企业和高职院校学生的操控技能。而过硬的操作技能与扎实的理
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精馏方法分离乙醇和水的研究
优质期刊推荐共沸精馏分离乙醇—水体系的分析及模拟研究--《西北大学》2013年硕士论文
共沸精馏分离乙醇—水体系的分析及模拟研究
【摘要】：本文主要对乙醇-水共沸体系进行了体系汽液平衡研究,并且采用模拟软件对其共沸精馏分离过程进行了模拟研究。
首先,根据常用共沸剂的物理化学性质及共沸剂筛选要求,筛选了毒性小、应用前景较广的环己烷为本文共沸剂。
对乙醇-水-环己烷体系,应用chemCAD模拟软件的SCDS精馏模型,确立了工艺流程,分别选择了NRTL、UNIQUAC、UNIFAC、Van laar、BWRS等热力学模型对共沸精馏塔模拟效果进行了对比。通过将模拟得出的三元恒沸组成与真实数据对比,我们筛选出了NRTL、UNIQUAC、UNIFAC三类活度系数模型进行进一步热力学数据的对比,最后,我们发现UNIQUAC活度系数模型模拟结果与真实相平衡数据最为吻合。
为使模拟结果更接近真实数据,更具指导意义,我们随之采用了二元汽液平衡数据回归的修正参数方法对UNIQUAC模型模拟参数进行了修正。修正后,模拟得出的无水乙醇质量分数可达99.95%。
分析了理论板数、回流比、原料进料位置、共沸剂用量等参数变化对乙醇-水-环己烷体系共沸精馏分离效果的影响,并进行了参数优化。结果表明,原工艺经参数优化后,可提高分离效果,对工业生产有一定指导意义。
【关键词】：
【学位授予单位】：西北大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TQ028.31【目录】：
摘要3-4Abstract4-7第一章 绪论7-17 1.1 无水乙醇的概述7 1.2 无水乙醇制备方法7-13
1.2.1 共沸精馏法7-9
1.2.2 萃取精馏法9
1.2.3 加盐萃取精馏法9-11
1.2.4 吸附分离法11-12
1.2.5 膜分离法12-13 1.3 共沸精馏技术13-16
1.3.1 共沸精馏特点及分类13-14
1.3.2 无水乙醇共沸精馏流程14-16 1.4 本论文研究目的和内容16-17第二章 乙醇-水体系热力学研究17-28 2.1 汽液相平衡理论分析17-21
2.1.1 乙醇-水体系相平衡分析18-19
2.1.2 共沸精溜原理19-21 2.2 真实体系的热力学描述21-25
2.2.1 状态方程法21-22
2.2.2 活度系数法22-25 2.3 chemCAD模拟软件25-28
2.3.1 软件概述25
2.3.2 软件包含精馏模块25-26
2.3.3 ChemCAD中热力学体系26-27
2.3.4 ChemCAD中热力学交互作用参数27-28第三章 共沸精馏模拟与分析28-47 3.1 模拟流程的确立28-36 3.2 热力学体系建立36-40
3.2.1 乙醇-水-环己烷热力学体系建立37
3.2.2 实际体系数据37-38
3.2.3 软件模拟热力学数据38-39
3.2.4 热力学体系选择39-40 3.3 二元交互作用参数修正40-46
3.3.1 热力学公式的确定40-43
3.3.2 热力学模型二元交互作用参数的修正43-45
3.3.3 模型修正的结果与讨论45-46 3.4 本章小结46-47第四章 模拟工艺条件优化47-53 4.1 精馏塔工艺条件的选择47-50
4.1.1 理论板数的影响47-48
4.1.2 回流比的影响48
4.1.3 原料进料位置的影响48-49
4.1.4 共沸剂用量的影响49-50 4.2 塔内情况模拟优化结果50-52 4.3 本章小结52-53第五章 结论与分析53-54参考文献54-59致谢59
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