從雜醇油中制備C-,5-醇的分離研究及過(guò)程模擬和優(yōu)化.pdf

1、該文針對(duì)發(fā)酵法生產(chǎn)酒精過(guò)程中產(chǎn)生的雜醇油的深加工工業(yè)過(guò)程開(kāi)發(fā)進(jìn)行了做了進(jìn)一步的研究.首先在小試研究成果的基礎(chǔ)上,放大設(shè)計(jì)并建造了適合2-甲基-1-丁醇與3-甲基-1-丁醇的分離的中試或小規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的間歇精餾裝置,并以此裝置作為實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了工業(yè)化試驗(yàn),得到了該塔的最優(yōu)操作條件:回流比80、汽化量9~10ml/min、原料中2-甲基-1-丁醇的質(zhì)量百分濃度約為60﹪.在此操作條件下,2-甲基-1-丁醇產(chǎn)品(質(zhì)量濃度≥99﹪)的收率可達(dá)

2、84.41﹪,比小試高出約2個(gè)百分點(diǎn);產(chǎn)出率為12 ml/min,是小試的3倍.另外該精餾裝置對(duì)S(-)-2-甲基-1-丁醇的分離效果也較好,產(chǎn)品的光學(xué)純度最高可達(dá)到98﹪,達(dá)到了小試的分離水平,并且光學(xué)純度大于90﹪的S(-)-2-甲基-1-丁醇產(chǎn)品收率達(dá)到了40.68﹪,比小試高出約10個(gè)百分點(diǎn).其次,利用ChemCAD化工模擬系統(tǒng)軟件中的CC-BATCH間歇精餾模塊對(duì)"鹽析—特殊間歇精密精餾法"從雜醇油中制備C5醇的分離工藝進(jìn)行了

3、全流程模擬優(yōu)化計(jì)算,模擬過(guò)程在所設(shè)限定條件下能滿(mǎn)意收斂,所得結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本上一致.并找到了該工藝的相對(duì)最優(yōu)操作條件以及雜醇油-混合戊醇分離塔、光學(xué)戊醇-異戊醇分離塔這兩個(gè)間歇精密精餾塔的相對(duì)最優(yōu)操作方式.對(duì)實(shí)際的工業(yè)化生產(chǎn)或中試操作具有十分重要的指導(dǎo)意義.模擬及實(shí)驗(yàn)結(jié)果均說(shuō)明,本放大設(shè)計(jì)精餾裝置在2-甲基-1-丁醇產(chǎn)品(質(zhì)量濃度≥99﹪)和高純度的S(-)-2-甲基-1-丁醇產(chǎn)品的制取上達(dá)到并超過(guò)了小試的分離水平,其分離效率已基本上

4、能達(dá)到小規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)高純度的2-甲基-1-丁醇和S(-)-2-甲基-1-丁醇產(chǎn)品的要求,可用于工業(yè)化生產(chǎn).最后,實(shí)驗(yàn)測(cè)定了光學(xué)戊醇-異戊醇-乙二醇三元體系在常壓下的汽液相平衡數(shù)據(jù),分別用Wilson方程和Weidlich的修正UNIFAC模型對(duì)其進(jìn)行了關(guān)聯(lián)和預(yù)測(cè),并得到了三個(gè)二元體系的Wilson二元交互作用能量參數(shù).這兩個(gè)活度系數(shù)模型均能較好地關(guān)聯(lián)或預(yù)測(cè)此三元體系常壓下的汽液相平衡數(shù)據(jù),可直接用于以乙二醇為萃取劑的萃取精餾工藝的開(kāi)發(fā)