三乙烯二胺分離工藝的設(shè)計(jì)與模擬.pdf

1、三乙烯二胺是聚氨酯工業(yè)中應(yīng)用最廣，用量最大聚氨類催化劑。近年來聚氨酯泡沫塑料發(fā)展十分迅速，其產(chǎn)量已在聚氨酯中占到80﹪，隨著應(yīng)用范圍的日漸廣泛，對催化劑三乙烯二胺的需求亦會(huì)大幅度增加。工業(yè)催化教研室研究出制備三乙烯二胺新方法，具有較高的選擇性，研究其產(chǎn)物的分離設(shè)計(jì)與模擬，進(jìn)行可行性分析，有助于將其投入工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。 ASPENPLUS是美國ASPEN技術(shù)公司的先進(jìn)流程模擬軟件，采用此軟件進(jìn)行流程模擬，為企業(yè)提供準(zhǔn)確的單元

2、操作模型，可以大大提高模擬效率，還可以進(jìn)行已有裝置的優(yōu)化操作或新建、改建裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文以ASPENPLUS軟件為工作平臺(tái)，采用嚴(yán)格精餾塔操作單元，并以NRTL和ELECNRTL熱力學(xué)方程物性計(jì)算方法對三乙烯二胺的分離純化工藝流程進(jìn)行了模擬，用ASPENPLUS的PropertyEstimation(性質(zhì)估計(jì))對兩種未知物質(zhì)的物性做了有效準(zhǔn)確的估計(jì)，給出了相應(yīng)的工藝參數(shù)。通過直觀推斷法和調(diào)優(yōu)法得出要研究的四個(gè)精餾序列，以能

3、耗和設(shè)備費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)對它們進(jìn)行了研究。在模擬過程中重點(diǎn)考察了模擬過程中塔板數(shù)、進(jìn)料位置和塔頂采出量等參數(shù)的變化對整個(gè)模擬計(jì)算結(jié)果所產(chǎn)生的影響。經(jīng)過分析得出最優(yōu)的分離序列，可以得到97.86﹪質(zhì)量濃度的哌嗪和哌嗪衍生物的混合產(chǎn)品及96.57﹪質(zhì)量濃度的三乙烯二胺。 一些工藝物流需要加熱，而另一些工藝物流則需要冷卻，把這些物流匹配在一起，充分利用熱物流去加熱冷物流，提高過程的熱回收率，對分離序列進(jìn)行熱集成研究。采用夾點(diǎn)分析法和問題