動(dòng)態(tài)累積間歇精餾操作與模擬計(jì)算的研究.pdf

1、動(dòng)態(tài)累積循環(huán)操作是近年來開發(fā)的間歇精餾新型操作方法之一。這種操作方法是由全回流濃縮、出料、無回流充液三個(gè)步驟構(gòu)成，反復(fù)循環(huán)直至操作結(jié)束。同傳統(tǒng)的間歇精餾操作方法相比，動(dòng)態(tài)累積循環(huán)操作具有控制簡(jiǎn)便、分離效率高等突出的優(yōu)點(diǎn)。雖然該操作方法早在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)被提出，但目前的研究基本集中在操作方法優(yōu)化的理論研究上，而缺少對(duì)其自動(dòng)控制和工業(yè)化裝置的實(shí)驗(yàn)研究。特別是傳統(tǒng)精餾理論無法涉及的塔內(nèi)無回流充液階段的濃度變化問題一直沒有得到很好解決，

2、導(dǎo)致了以往動(dòng)態(tài)累積循環(huán)操作法的數(shù)學(xué)模型和模擬計(jì)算只能以與塔內(nèi)真實(shí)狀況相差很大的簡(jiǎn)化假設(shè)為基礎(chǔ)，這嚴(yán)重地阻礙著動(dòng)態(tài)累積循環(huán)操作法的進(jìn)一步發(fā)展。 本文建立了動(dòng)態(tài)累積循環(huán)操作自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置，研究了該實(shí)驗(yàn)裝置的流體力學(xué)特性，提出了用兩個(gè)較小的累積罐進(jìn)行交替切換的操作方法，在采出產(chǎn)品階段，通過溫度控制累積罐之間的切換，在過渡餾分采出階段，采用時(shí)間脈沖控制過渡餾分的采出。實(shí)驗(yàn)也研究了投料濃度、投料體積的變化對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的影響。本文以異丙醇-

3、正丙醇為實(shí)驗(yàn)物系對(duì)該操作進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明本文提出的操作方式是完全可行的，并使動(dòng)態(tài)累積間歇精餾操作更加緊湊連貫，并且各組分的采出也非常容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。另外本文還對(duì)動(dòng)態(tài)累積循環(huán)操作的無回流階段進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，分析了不同相對(duì)揮發(fā)度、不同進(jìn)料濃度對(duì)無回流階段塔頂濃度的影響。最后本文建立了動(dòng)態(tài)累積循環(huán)操作全過程的數(shù)學(xué)模型，并求解了模型方程。本文模型與文獻(xiàn)模型的主要區(qū)別在于針對(duì)無回流充液階段，前者考慮了流體力學(xué)關(guān)系的變化，取消了以往恒摩爾