用于热敏物料分离的提馏式间歇精馏过程研究

摘要

本文简要回顾了热敏物料蒸馏的研究现状，并介绍了提馏式间歇精馏的研究进展，同时也指出了提馏式间歇精馏过程在应用中所存在的问题。 为了研究提馏式间歇精馏分离提纯热敏物料的过程，本文建立了带有热反应项的恒体积持液间歇精馏数学模型，并采用Gear方法进行了求解。通过模拟计算，对提馏式间歇精馏塔的分离规律进行了探讨，研究了再沸比、反应度、理论板数以及原料组成等因素对提馏式间歇精馏过程的影响。模拟计算结果表明：对于熟敏物料的提馏式间歇精馏，再沸比适当提高有利于热敏物料的分离，但再沸比不能太大，否则热敏损失率加大，不利于热敏物料的纯度和收率的提高，因此存在最优再沸比：在一般情况下，理论板数适当提高有利于热敏物料分离，但是理论板数过高对于高真空蒸馏是不利的；热敏反应反应度的增大不利于热敏物料分离。在此基础上，本文对提馏式间歇精馏塔和常规间歇精馏塔的精馏过程进行了比较，经比较发现：提馏式间歇精馏过程与常规间歇精馏过程相比更适合于热敏物料的分离，且提馏式间歇精馏过程尤其适用于原料中含有大量热敏重组分的分离。 采用甲醇、乙醇和丙醇物系对所建立的数学模型进行了实验验证，实验结果与模拟计算结果基本吻合。进行了热敏物料4-甲基-3-癸烯-5-醇的热敏测试，研究了温度和压力对该物质热敏性的影响。采用4-甲基-3-癸烯-5-醇和邻胺基苯甲酸甲酯两种热敏物系进行了提馏式间歇精馏实验，实验结果进一步证明了提馏式间歇精馏对热敏物料分离的有效性。

目录

文摘

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第一章文献综述

1.1热敏物料间歇精馏的特点与理论研究

1.1.1热敏物料精馏的基础理论

1.1.2影响热敏物料精馏的因素

1.2热敏物料分离的方法

1.2.1 真空精馏在热敏物料分离中的应用

1.2.2热敏物料间歇真空精馏的新方法

1.2.3热敏物料分离的其他方法

1.3提馏式间歇精馏塔的相关研究

1.3.1提馏式间歇精馏的研究进展

1.3.2提馏式间歇精馏塔和常规间歇精馏塔的比较

1.3.3提馏式间歇精馏塔对分离热敏物料的意义及存在的问题

1.4课题的提出及本论文的工作

第二章热敏物料提馏式间歇精馏过程模拟计算研究

2.1间歇精馏通用数学模型的建立

2.1.1模型的基本假设

2.1.2物料衡算方程

2.1.3能量衡算方程

2.2模型的求解

2.3汽相焓和液相焓的计算

2.4计算流程

2.5影响热敏物料提馏式间歇精馏过程的因素

2.5.1再沸比RB对热敏物料提馏式间歇精馏过程的影响

2.5.2反应度的影响

2.5.3理论板数的影响

2.5.4原料中重组分含量对倒立塔精馏过程的影响

2.6热敏物料提馏式间歇精馏塔与常规间歇精馏塔的比较

2.6.1带有热反应的常规间歇精馏过程的研究

2.6.2热敏物料提馏式间歇精馏与常规间歇精馏过程的比较

第三章实验部分

3.1提馏式间歇精馏塔的实验研究

3.1.1提馏式间歇精馏实验

3.1.2常规间歇精馏实验

3.2热敏物料4-甲基-3-癸烯-5-醇的提馏式间歇真空精馏

3.2.1热敏测试

3.2.2精馏实验

3.2.3结果与讨论

3.3邻胺基苯甲酸甲酯(MA)的提馏式间歇真空精馏

3.3.1实验部分

3.3.2结果与讨论

第四章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢