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1、精餾作為流程工業(yè)中成熟度最高、可靠性最好、應(yīng)用最廣泛,也是能耗相對(duì)巨大的分離技術(shù),其節(jié)能問題一直深受學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。對(duì)于完全熱耦合精餾塔,在預(yù)分餾塔和主分餾塔之間,由兩對(duì)流向互逆的熱耦合氣液流股進(jìn)行連接,從而形成全熱耦合精餾。這種結(jié)構(gòu)可最大程度的實(shí)現(xiàn)精餾塔之間的熱量耦合,提高了精餾過程的可逆性,從而大幅降低能耗,以及減少設(shè)備費(fèi)用的投資。
在本文的研究中,首先采用了與全熱耦合精餾塔等價(jià)的“三塔模型”,建立了基于Fenske
2、-Underwood-Gilliand方法的較為系統(tǒng)的全熱耦合精餾簡(jiǎn)捷設(shè)計(jì)法,可得到全塔理論板數(shù)、適宜的進(jìn)料和側(cè)線液相采出位置以及操作回流比等參數(shù),為之后的嚴(yán)格模擬提供了較好的初值。同時(shí)在建模過程中,確定了可使全塔最小氣相流率最小的中間組分分配比β的最優(yōu)區(qū)間,即在該區(qū)間內(nèi)的β值可使全塔的最小氣相流率保持在最小狀態(tài)。
之后,本文以正戊烷、正己烷以及正庚烷物系為例對(duì)全熱耦合精餾作了嚴(yán)格的模擬研究和特性分析。在優(yōu)化過程中,著重調(diào)整了
3、進(jìn)料板位置,討論了該因素對(duì)優(yōu)化結(jié)果帶來(lái)的影響。之后通過模擬,研究了氣液相耦合流股分割比RvRl與再沸器的熱負(fù)荷之間的變化規(guī)律,而且在確定的操作條件下,僅存在唯一一對(duì)使再沸器熱負(fù)荷最小的RvRl值,并且中間組分分配比β對(duì)再沸器熱負(fù)荷的影響也表現(xiàn)出了相同的規(guī)律。因此,需要選擇合適的Rv和Rl值來(lái)保證全熱耦合精餾塔在最優(yōu)條件下操作。
最后,本文對(duì)全熱耦合催化加氫精餾過程進(jìn)行了模擬。以碳三餾分的催化加氫為研究對(duì)象,確定了合適的宏觀動(dòng)力
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