正、反向萃取精馏分离丙酮-甲醇体系的模拟研究

发布时间：2021-03-26 02:12

　　选择水、氯苯作为正、反向萃取剂来分离丙酮-甲醇共沸物系,规定原料液进料流率为540 kmol/h,进料温度为320 K,各塔的操作压力均为101.325 kPa,通过Aspen Plus进行流程模拟,得到摩尔分数为99.5%的产品。以最小全年总费用（TAC）为目标、序贯迭代搜索法为优化方法对不同萃取剂下的各塔进行灵敏度分析,规定塔顶轻组分摩尔分数为99.5%、摩尔回收率为99.99%,得到的优化结果显示:正向萃取中萃取精馏塔的理论塔板数、原料进料位置和萃取剂进料位置分别为76块、64块和45块,萃取剂回收塔的理论塔板数、进料位置分别为25块、14块;反向萃取中萃取精馏塔的理论塔板数、原料进料位置和萃取剂进料位置分别为52块、40块和24块,萃取剂回收塔的理论塔板数、进料位置分别为25块、7块。通过TAC计算表算出两种萃取剂下工艺流程所需的经济费用,结果为正向萃取流程费用26 658 942.69元/a,反向萃取流程费用25 466 172.02元/a。 

【文章来源】：北京化工大学学报(自然科学版). 2020,47(01)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

不同萃取剂下丙酮- 甲醇二元相图

原料进料组成为n丙酮∶n甲醇=0.5∶0.5,进料量540 kmol/h,进料温度与压力分别设定为320 K和101.325 kPa。原料液(FEED)与萃取剂(SOLVENT)分别从不同进料板进入萃取精馏塔(EDC),以水(氯苯)为萃取剂在塔顶D1获得纯度为99.5%的丙酮(甲醇),塔釜液B1进入萃取剂回收塔(SRC)进一步分离,在SRC塔顶D2得到纯度为99.5%的甲醇(丙酮),塔釜B2得到纯度接近1的萃取剂水(氯苯)通过换热回流再利用。整个工艺流程简单、易操作,如图2所示。2 工艺流程优化

本文流程优化过程以TAC最小为目标[11],分别以水、氯苯为萃取剂进行优化分析。因萃取精馏塔为双股进料,不能用传统单股物料的优化方法,故在此采用序贯迭代搜索法[12],此优化方法数据处理量大,但结果准确、严谨,可用来优化双股进料的工艺流程,甚至可以推广至多股进料。序贯迭代搜索法流程如图3所示。2.2 正向萃取

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3100749