混合萃取剂分离THF-乙醇—水三元共沸物系的协同效应及工艺集成与控制

发布时间：2022-07-27 16:03

　　本文针对四氢呋喃（THF）、乙醇和水三元共沸体系,利用Aspen Plus和Aspen Plus Dynamics分析了单一溶剂和混合溶剂作为萃取剂的三元萃取精馏工艺经济性,探究了不同萃取剂作用下三元萃取精馏的动态控制特性,并考察了不同萃取剂下不同热耦合三元萃取精馏工艺的经济性、热力学效率和环境影响。基于极性原则定性筛选了二甲基亚砜（DMSO）、乙二醇（EG）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基乙酰胺（DMAC）四种溶剂,通过分析不同溶剂对THF-乙醇-水体系相对挥发度的影响,确定了DMSO和EG两种单一萃取剂,从而确定了混合萃取剂为DMSO和EG的混合溶剂。以最小年度总费用（TAC）为目标函数,采用序贯迭代优化程序对DMSO、EG和混合溶剂作为萃取剂的三元萃取精馏工艺进行优化,得到了最优工艺操作参数和TAC。与单一溶剂DMSO和EG作为萃取剂的三元萃取精馏工艺相比,混合溶剂（60 mol%DMSO+40 mol%EG）的TAC可分别降低6.55%和31.88%。通过分析单一溶剂和不同组成的混合溶剂对三元萃取精馏工艺中两个萃取精馏塔再沸器热负荷的影响,证明了两个萃取精馏塔之间萃取剂... 

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

THF、乙醇和水在常压下的三元相图

不同溶剂对(a)THF-乙醇、(b)THF-水和(c)乙醇-水三个体系汽液平衡的影响

混合溶剂不同组成对（a）THF-乙醇、（b）THF-水和（c）乙醇-水三个体系汽液平衡的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]Design and control of methyl acetate-methanol separation via heat-integrated pressure-swing distillation[J]. Zhishan Zhang,Qingjun Zhang,Guijie Li,Meiling Liu,Jun Gao.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(11)
[2]从四氢呋喃、乙醇、水三元混合物系中分离四氢呋喃的研究[J]. 何志成，张炳辉，梁立新，林善良.  沈阳化工. 1995(04)



本文编号：3665759