DMF精馏工艺的优化与改进及复合锥形筛板的研究

发布时间：2020-11-08 10:58

　　 N,N-二甲基甲酰胺(N,N-Dimethylformamide,DMF)作为一种重要的有机化工原料和优良的中性溶剂,被广泛的应用于石油化工、医药、橡塑、化纤、农药、印染、制革等化学工业中。本文将从工艺改进和设备优化两方面对目前制革行业生产过程中存在的DMF废水回收及气体吸收问题进行相关研究。工艺方面,本文采用Aspen Plus流程模拟软件对浙江某制革厂年产12万吨DMF三效精馏工艺进行建模,通过考察进料位置、操作压力和回流比等参数对DMF三效精馏系统,尤其是各塔DMF含量以及相应能耗的影响,得到优化工艺参数。另外,对目前工艺存在的不足进行分析,提出3种DMF热泵精馏工艺,分别为DMF双热泵精馏工艺、DMF单热泵精馏工艺以及改进的DMF双热泵精馏工艺。通过对比DMF热泵精馏工艺与DMF三效精馏工艺的公用工程能耗,得出最佳的工艺方案。模拟结果显示,改进的DMF双热泵精馏工艺相较于DMF三效精馏工艺节能效果最显著。其中,蒸汽用量降低了84.5%,冷凝水用量降低了86.62%,额外增加热泵用电1040.8千瓦,总操作成本降低了49.03%。设备方面,本文在穿流筛板的基础上进行结构优化,开发了一种造价低廉、结构简单,板压降低、抗堵性能良好的复合锥形筛板。在塔径600 mm的有机玻璃塔内,对倒锥形筛孔比例为5%、10%、20%的复合锥形筛板和普通筛板做流体力学性能对比实验。主要研究了气相负荷和液相喷淋密度等因素对气液接触状态、干板压降、湿板压降等的影响。复合锥形筛板的气液接触状态分为润湿区、鼓泡区以及液泛区。由于气体流束的缩脉现象,使得正锥形筛孔的干板压降最小,孔流系数最大,倒锥形筛孔的情况正好相反。在低气相负荷下,由于复合锥形筛孔良好的筛孔通道选择性,气液两相分别从正锥形筛孔和倒锥形筛孔穿过塔板,提高了塔板的通液能力,降低了塔板的阻塞率,使得复合锥形筛板的湿板压降小于普通筛板。在高气相负荷下,板上清液层的湍动现象使复合锥形的筛孔通道选择性逐步失效,复合锥形筛孔的湿板压降与普通筛板基本一致。在相同气相负荷下,复合锥形筛板与普通筛板的湿板压降差异化程度随着喷淋密度的增加逐渐减小。
【学位单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ028.31;TQ413.2
【部分图文】：

浙江工业大学硕士学位论文 复合锥形筛板的性能对比实验量降低，阻力相应的减少，所以气体在穿过该筛孔时的压降也随之降低，孔流系数增大。对于正锥形筛孔、倒锥形筛孔以及普通筛孔而言，正锥形筛孔出口处形成的涡流面积最小，筛孔对气体产生的阻力也就最小，气体通过正锥形筛孔时的压降最小，孔流系数最大。反之倒锥形筛孔出口处形成的涡流面积最大，筛孔对气体产生的阻力也就最大，气体通过倒锥形筛孔时的压降最大，孔流系数最小。这与上文的实验结果相一致。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 韩洪娜;陈永法;;美国原料药DMF制度对我国的启示[J];山东化工;2016年06期

2 张宗舟,张秦岭,李仲芳;DMF在酱油、食醋中的防腐效果研究[J];食品科学;1993年08期

3 王喜仁;;腈纶干法纺丝DMF污水处理探讨[J];合成纤维工业;1988年04期

4 宫永宽,申洁如,钟广学,张祖训;光谱增感菁染料自缔合作用的热力学研究——Ⅱ.3,3′-二(γ-磺酸丙基)-9-乙基-4,5,4′,5′-二苯并噻碳菁在DMF-水混合溶剂中J-聚集体生成和J-聚集热[J];感光科学与光化学;1989年04期

5 薛立新;林枫凉;朱斌;王大志;;DMF—蒙脱石结构和离子导电性的探讨[J];Chinese Journal of Chemical Physics;1989年01期

6 原建成;郭尊礼;;屏蔽泵在甲胺/DMF装置中的应用[J];中氮肥;2016年02期

7 王华强;程智超;;模糊神经网络控制器在DMF回收系统的设计与应用[J];化工自动化及仪表;2015年03期

8 曲晶心;陈均志;何飞;杨建洲;;吹脱法处理合成革厂DMF蒸馏废水中的二甲胺[J];工业水处理;2010年01期

9 丁勇,方琳;甲芬那酸中DMF残留量测定[J];西北药学杂志;2000年06期

10 张家栋;;浅谈DMF萃取精馏法分离碳五馏分的过程[J];科技经济导刊;2019年16期

相关博士学位论文 前2条

1 刘敏;蛋白质及其模型分子的溶液热力学研究[D];浙江大学;2007年

2 魏玉梅;二甲基甲酰胺（DMF）人群暴露评估及其健康风险的研究[D];浙江大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 邬显成;DMF精馏工艺的优化与改进及复合锥形筛板的研究[D];浙江工业大学;2018年

2 李敬;DMF回收工艺中钯碳催化剂的应用性能研究[D];河北科技大学;2014年

3 侯亚兰;DMF催化合成1，4，5-三取代-1，2，3-三氮唑衍生物[D];陕西师范大学;2013年

4 戴蓉蓉;萃取精馏和精馏集成分离DMF-甲苯—水混合液的研究[D];南京师范大学;2014年

5 云美峰;有机溶剂（DMF）中稀土（镧）—铁族（钴、镍）合金的电沉积及机理研究[D];青海师范大学;2012年

6 齐晓锋;H公司DMF营销策略研究[D];西安理工大学;2008年

7 周华芬;浙江某地区合成革行业DMF污染监测、评估及综合整治措施的研究[D];南京理工大学;2011年

8 王晓宇;DMF与KSCN萃取分离苯—环己烷非极性体系的研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

9 杨玉清;基于组态软件的DMF回收智能控制系统的应用研究[D];合肥工业大学;2017年

10 邬莎娜;Fenton氧化法处理DMF废水及其技术优化[D];华东理工大学;2017年

本文编号：2874689