萃取精餾與變壓精餾分離MIBk-正丁醇共沸物的工藝優(yōu)化與控制方案.pdf

1、MIBK與正丁醇易形成最低共沸物，普通精餾難以實現(xiàn)分離，基于經(jīng)濟及技術可行性考慮，本文采用萃取精餾和變壓精餾的方法對MIBK-正丁醇體系進行有效分離。
　　本文首先測定了MIBK-正丁醇及MIBK-正丁醇-乙二醇的汽液平衡數(shù)據(jù)，并采用Wilson、NRTL和UNIQUAC活度系數(shù)方程進行關聯(lián)，得到相應的二元交互作用參數(shù)。模擬計算值與實驗值對比結果表明:對MIBK-正丁醇二元體系，三種模型的氣相組成均方根偏差(RMSD)均小于0.0

2、1，吻合程度較高;對MIBK-正丁醇-乙二醇三元體系，NRTL的氣相組成RMSD為0.0322，其關聯(lián)精度高。利用相應的方程，進一步研究了MIBK-正丁醇體系的萃取精餾和變壓精餾的穩(wěn)態(tài)模擬優(yōu)化與動態(tài)控制。
　　對于萃取精餾工藝，選取乙二醇作為萃取劑。基于序貫迭代法得到萃取精餾最佳工藝操作條件，對應的最小TAC為150，759.461$/y。動態(tài)特性分析結果表明回流比固定的基礎控制、R/F控制、QR/F控制等控制結構不能很好地處理進

3、料流量干擾，在溶劑回收塔中添加溫度控制器控制塔頂回流與再沸器熱輸入，實現(xiàn)了穩(wěn)健控制。
　　對于變壓精餾工藝，使用Aspen Plus模擬軟件，基于最小年度總費用(TAC)對MIBK-正丁醇變壓精餾分離工藝進行經(jīng)濟優(yōu)化，得到無熱集成、部分熱集成和完全熱集成變壓精餾的最優(yōu)方案。運用Aspen Plus Dynamics軟件考察變壓精餾工藝不同控制方案的有效性。結果表明組成-回流比串級控制方案可以有效的處理無熱集成、部分熱集成變壓精餾工