正丙醇—水共沸物系分离研究

发布时间：2020-07-22 18:35

【摘要】：正丙醇是一种重要的工业原料，在化工，医药等领域有着广泛的应用。正丙醇的脱水是制取无水正丙醇的重要步骤，但由于正丙醇和水在常压下会形成最低共沸物，使用普通精馏方法难以对这两种物质进行分离，因此,本文研究了采用萃取精馏和共沸精馏这两种特殊精馏的方法分离正丙醇-水共沸物系的工艺流程，取得了较为满意的结果。采用ProII软件对分离正丙醇-水的精馏过程进行模拟。对于萃取精馏流程，选用DMSO作为萃取剂，以NRTL模型计算液相活度系数，对萃取精馏塔的一些关键参数，如萃取剂进料比，理论塔板数，进料位置，萃取剂进料位置以及回流比等对精馏效果的影响进行了讨论分析,并与乙二醇为萃取剂时的分离效果进行了对比。结果表明，这两种萃取剂均可使正丙醇的采出纯度达到99.9wt%，但DMSO的消耗量低于乙二醇。对于共沸精馏体系，则通过对多种备选夹带剂的筛选，选取了乙酸乙酯作为正丙醇-水非均相共沸精馏体系的夹带剂，并通过三相图对其用量进行了分析，对流程中共沸精馏塔和废水回收塔的理论塔板数，进料位置，回流比等关键参数进行了优化，得到了最优的工艺流程，结果显示，正丙醇的采出纯度达到了99.8wt%。为了得到纯度更高的正丙醇产品，本文探究了一种新型共沸精馏工艺流程，利用乙酸乙酯-水共沸物系对压力变化的敏感性，通过变压方法对夹带剂乙酸乙酯进行回收，从而得到接近纯组分的夹带剂进行循环利用。对该流程中的共沸精馏塔和常压回收塔的关键参数进行优化后得到了最优工艺流程，结果显示，正丙醇的采出纯度及乙酸乙酯的回收纯度均可达到99.99wt%。通过间歇共沸精馏实验对以乙酸乙酯为夹带剂分离正丙醇-水共沸物的效果进行了验证，并对精馏塔塔顶塔釜温度与产品纯度的变化趋势进行了研究。结果表明，产物正丙醇的纯度可达99.1wt%，证明了以乙酸乙酯为夹带剂具有非常良好的分离效果。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ223.123

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