学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

乙酸—水体系非均相共沸精馏过程的研究

作　者: 霍俊丽
导　师: 李柏春
学　校: 河北工业大学
专　业: 化学工艺
关键词: 共沸精馏液液相平衡模拟计算乙酸水
分类号: TQ028
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 600次
引　用: 6次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文对乙酸-水-夹带剂(乙酸异丙酯和乙酸丁酯)所组成的共沸精馏体系进行了模拟计算。该体系具有高度非理想性，气液相平衡模型采用NRTL-HOC和UNIQUAC-HOC模型，采用切平面判据法对进入分层器中的液相进行液相稳定性测试，提供液液相分离计算的初值，再结合牛顿拉夫森迭代法运算求得相分割系数，根据物料衡算求出各相组成，循环迭代可求得分层各组分数据，共沸精馏模拟计算采用那夫塔列-山德荷姆全变量迭代算法。以工业生产的操作数据为基础数据，用这套算法对乙酸—水—夹带剂非均相共沸体系进行模拟计算，计算结果与生产中的标定数据吻合，证明了该算法的可靠性。对乙酸-水-乙酸异丙酯体系和乙酸-水-乙酸丁酯体系，分别进行了进料板位置、理论板数的优化计算，得到的优化结果可用于指导工业过程的设计；对采用乙酸正丁酯和乙酸异丙酯作夹带剂时的操作进行了综合比较。自制了液液平衡釜，实验测得24.6℃时乙酸-水-乙酸异丙酯液液相平衡数据与文献数据吻合，验证了平衡釜的可靠性，测定了40℃时此体系的液液相平衡数据，对40℃实验数据进行了UNIQUAC方程和NRTL方程参数的拟合；利用UNIQUAC-HOC模型和NRTL-HOC模型，对乙酸-水-乙酸丁酯体系三元相平衡体系相平衡数据的进行拟合，得到水-乙酸丁酯间UNIQUAC方程和NRTL方程的二元交互作用参数。利用MATLAB语言强大的数值计算功能，对文中参数的拟合、液相稳定性测试、液液相平衡分离、模拟计算的程序进行了编写。

全文目录

第一章绪论  11-22
  §1-1 乙酸-水物系的几种分离方法  11-12
    1-1-1 吸附法  11
    1-1-2 分馏（精馏）  11
    1-1-3 恒沸（脱水）  11
    1-1-4 有机溶剂法  11-12
    1-1-5 联合萃取法  12
  §1-2 共沸精馏  12-14
    1-2-1 共沸精馏的原理  12-13
    1-2-2 共沸点的热力学  13
    1-2-3 夹带剂的选取  13-14
  §1-3 数学模拟  14-15
    1-3-1 数学模拟的优越性  14
    1-3-2 数学模拟的分类  14-15
  §1-4 精馏模拟的各种算法  15-16
    1-4-1 精馏的简捷算法  15
    1-4-2 精馏的严格算法  15-16
    1-4-3 非均相共沸精馏  16
  §1-5 缔合体系的相平衡  16-20
    1-5-1 缔合体系状态方程的发展  16-17
    1-5-2 状态方程的选取  17-19
    1-5-3 液相非理想性的校正  19-20
  §1-6 液液相平衡  20-21
    1-6-1 液液相平衡的热力学  20
    1-6-2 液液相平衡计算  20-21
  §1-7 本文的工作内容及意义  21-22
第二章液液相平衡实验及实验数据的关联  22-30
  §2-1 乙酸-水-乙酸异丙酯体系液液相平衡数据的测定  22-27
    2-1-1 概述  22
    2-1-2 实验原理  22-23
    2-1-3 实验仪器及试剂  23-24
    2-1-4 实验条件  24-25
    2-1-5 实验过程  25-26
    2-1-6 液液相平衡数据的关联  26-27
    2-1-7 小结  27
  §2-2 乙酸-水-乙酸丁酯体系三元相平衡数据的关联  27-30
    2-2-1 气液相平衡常数K的计算  27
    2-2-2 目标函数式  27-28
    2-2-3 结果与讨论  28-29
    2-2-4 小结  29-30
第三章乙酸-水体系非均相共沸精馏的计算模型  30-44
  §3-1 乙酸-水体系共沸精馏塔的数学模型  30-31
    3-1-1 乙酸-水-夹带剂体系共沸精馏的模型塔  30
    3-1-2 数学模型的建立  30-31
  §3-2 共沸精馏塔数学模型的分析  31-33
  §3-3 共沸精馏塔计算方法的确定  33-34
  §3-4 计算步骤  34-44
    3-4-1 初值的确定  34-35
    3-4-2 计算步骤  35-44
第四章热力学的分析与计算  44-51
  §4-1 气相体系的非理想性  44-46
    4-1-1 乙酸体系气相的强非理想性  44
    4-1-2 气相非理想性的修正  44-46
  §4-2 液相非理想性  46-47
    4-2-1 NRTL模型  47
    4-2-2 UNIQUAC模型  47
  §4-3 气液相平衡方程  47-49
  §4-4 焓值的计算  49-51
    4-4-1 气相焓的计算  49-50
    4-4-2 液相焓的计算  50-51
第五章模拟计算结果及分析  51-59
  §5-1 前言  51-52
    5-1-1 共沸点情况  51
    5-1-2 理论板数及进料板位置的选取  51
    5-1-3 夹带剂的补充  51
    5-1-4 分层器中液相的温度  51
    5-1-5 带水能力  51-52
  §5-2 乙酸-水-乙酸异丙酯体系  52-55
    5-2-1 应用工厂操作数据作为规定变量值的模拟计算  52-54
    5-2-2 过程优化  54-55
  §5-3 乙酸-水-乙酸丁酯体系  55-58
    5-3-1 应用工厂操作数据作为规定变量值的模拟计算  55-57
    5-3-2 过程优化  57-58
  §5-4 两种夹带剂的综合比较  58-59
第六章结论  59-60
参考文献  60-65
附录A  65-68
附录B  68-69
致谢  69-70
攻读学位期间所得的相关科研成果  70

乙酸—水体系非均相共沸精馏过程的研究

内容摘要

全文目录

相似论文