带有内部热集成的多储罐间歇精馏全回流操作

鉴于间歇精馏热力学效率低的缺点,提出带有内部热集成的多储罐间歇精馏全回流操作(IHIMVBD)分离二元混合物的新型操作方式。在该操作中,多储罐间歇精馏塔被同轴的夹套式再沸器环绕,利用安装在再沸蒸汽管线上的压缩机使精馏塔的操作压力高于夹套式再沸器,使热量通过精馏塔壁面从高压的精馏塔传向低压的再沸器,实现热量的内部集成。为了进一步提高热力学效率和经济效益,将塔顶蒸汽再压缩技术应用于IHIMVBD,构成强化的内部热集成多储罐间歇精馏全回流操作(Int-IHIMVBD)。该操作能额外利用被压缩的塔顶蒸汽的潜热供给塔釜料液再沸,实现塔顶蒸汽与塔釜料液的热集成。通过模拟分离乙醇-正丙醇的实例表明,相比MVBD和IHIMVBD,Int-IHIMVBD能显著提高分离过程的热力学效率和经济效益。     

循环全回流间歇精馏控制方法的试验研究

提出了采用塔顶和塔中温度控制进行操作状态转换的循环全回流间歇精馏控制方法,并以异丙醇-正丙醇为试验物系进行了试验研究。结果表明,用塔顶和塔中温度控制动态累积全回流-全采出的状态切换是完全可行的。此外,引入塔中温度控制使产品数量、质量及操作时间优于单独用塔顶温度控制,并且双温度控制操作弹性更高。     

恒全回流塔顶累积间歇精馏过程的研究

提出了一种过程始终为全回流操作的间歇精馏新型操作方式,其特征在于沿塔身不同高度设置有多个中间累积罐,操作中整塔始终处于全回流状态,每隔一段时间将下一级储罐内的液体转移至上一级储罐,塔顶储罐内液体作为产品转移到产品储槽。建立了该流程的数学模型并采用Matlab软件进行模拟,当目标产品浓度相同时,新操作方式的可以节省操作时间,在最优化的中间累计罐密集程度下,可节省50%左右,与具体操作参数相关;最后采用乙酸-水二元物系对该操作方式进行了试验验证,且整塔运行稳定易于操作控制。     

周期性液相交换全回流间歇精馏塔串联操作

提出了一种新型的间歇精馏塔串联系统及其操作方法,分别以两塔液相周期性交换和三塔液相周期性交换为操作单元。为了验证该操作单元的可行性,以体积比为1：1的乙醇-异丙醇和乙苯．对二甲苯为研究对象。试验结果表明,两塔操作,能达到两个塔直接串联的理论板数所达到的分离效果;三塔操作,能达到三个塔直接串联的理论板数所达到的分离效果。表明周期性液相交换的塔串联的操作方式能获得相应塔数的理论板数叠加的分离效率,同时系统总压降只等于单塔压降值。     

二元混合物“全回流”间歇精馏的能耗

介绍了在理想操作条件下，“全回流”间歇精馏二元理想混合物量纲1最小操作总时间的数值计算方法.通过举例计算，比较了在理想操作条件下，“全回流”与部分回流间歇精馏二元理想混合物的能耗，得到了“全回流”间歇精馏适合于相对挥发度小、原料中轻组分的浓度低、塔顶产品中轻组分收率要求高而浓度要求低的分离任务的结论.     

二元多段恒回流比常规间歇精馏的讨论

介绍在理想操作条件下,二元优化多段恒回流比常规间歇精馏的数值计算方法。通过实例计算,比较常规多段恒回流比与优化多段恒回流比常规间歇精馏能耗,得到等气化量多段的能耗接近于优化多段恒回比的结论。     

无累积罐循环全回流操作的模拟研究

间歇精馏循环全回流操作是一种具有前景的新型操作方式。文中在循环全回流操作的基础上,首次提出了无累积罐循环全回流新操作方式。通过数学模型对其进行模拟,模拟计算比较了新方式、恒回流比间歇操作和塔顶储罐一次全回流操作3种操作方式。模拟结果表明:无累积罐新操作方式的全回流阶段时间由2个因素决定,全回流开始时精馏塔内的浓度梯度情况和精馏塔内持液的平均浓度。随着全回流-全采出操作的进行,后续循环中的全回流阶段的时间增加,全采出阶段时间减少。当进料浓度低时,新操作方式的分离效率比恒回流比方式高26.4%—30.1%,并通过模拟揭示了新操作方式的特点。研究表明:无累积罐循环全回流操作方式是一种新型高效的分离操作。     

无累积罐循环全回流间歇精馏三温控制操作

提出了通过塔顶、塔中上以及塔中3个温度控制进行操作状态转换的无累积罐循环全回流间歇精馏控制方法,并以理想物系--乙醇-正丙醇混合物为分离物系进行了实验研究。通过实验确定了温度控制条件为当塔顶温度稳定后且塔顶和塔中上温差为0.3 ℃时变全回流为全采出操作,当塔中温度升高1.0 ℃时停止全采出转为全回流操作。同时还考察了在不同乙醇投料浓度条件下这种操作的运行情况,发现不同投料浓度对塔顶产品平均纯度的影响并不显著,基本能保持在0.99。最后在相同的投料浓度和操作条件下,对比了这种新型控制方式和双温度控制方式,结果表明三温度控制方式比双温度控制方式操作时间减少了23.3 min,分离效率提高了23.95%,产品浓度提高了1.06%,产品收率提高了1.08%。     

动态液相交换的全回流间歇精馏塔串联操作

提出了一种新型的间歇精馏塔串联系统及其操作方法,通过实验验证了该操作方法的可行性.分别以两塔动态液相交换和三塔动态液相交换为操作单元,以体积比为1:1的乙醇–异丙醇、乙苯–对二甲苯为体系进行了实验研究.实验结果表明,两塔操作,能达到两个塔直接串联的理论板数所达到的分离效果;三塔操作,能达到三个塔直接串联的理论板数所达到的分离效果.说明动态液相交换的塔串联的操作方式,能获得相应塔数的理论板数叠加的分离效率,同时系统总压降只等于单塔压降值.     

二元混合物塔顶累积全回流间歇精馏的最小气化总量

引　言80年代末 ,余国琮、杨志才等[1] 参照连续精馏开工过程的操作方法提出并实验证明了一种新的间歇精馏操作方法─—塔顶累积全回流间歇精馏(流程见图 1) .对于特定的分离任务 ,采用此操作方法间歇精馏与传统的恒回流比操作方法相比 ,能耗比较低 ,可望在工业生产上获得应用 .本文采用此操作方法推导了在理想操作条件下 ,间歇精馏二元理想混合物所需最小气化总量的计算方法 .Ｆｉｇ.1　Ｆｌｏｗｓｈｅｅｔｏｆｂａｔｃｈｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｏｔａｌｒｅｆｌｕｘａｎｄｔｏｐａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ1,7—ｐｒｏｄｕｃ…     

周期操作全回流间歇精馏的动态模型(英文)

Cyclic total reflux (CTR) batch distillation is a promising mode of the process but lacking of appropriate modeling for the period of filling the reflux drum. A new dynamic modeling method for the simulation of CTR batch distillation is proposed in this work, in which the changes in column holdup and liquid flow rate during the filling of the drum, and the consequent change in valid number of theoretical plates are considered. The effect of drum holdup on operation time is investigated and the optimal drum holdup is obtained from the simulation. The dynamic modeling is compared to the conventional modeling without consideration of change in liquid flow rate. The experimental result shows that the present modeling is more reliable and more accurate, especially for the col-umn with large liquid holdup.     

分批精馏中全回流操作的研究

为了研究采用全回流操作完成一定分离任务时所应达到的平衡程度,提出了平衡程度系数概念,并采用乙醇-异丙醇-正丙醇物系对全回流过程中各组分的平衡程度系数在塔内各处的变化及全回流操作终点适宜的平衡程度系数进行实验研究,结果表明,虽然同一时刻不同组分及不同板上的接近平衡程度不同,但实际应用中可只考虑塔顶处关键组分的接近平衡程度,全回流操作终点适宜的平衡程度系数的选取应综合考虑塔板数及操作时间这两方面因素。     

Cyclic total reflux batch distillation with two reflux drums

The present work proposes a novel cyclic total reflux (CTR) operation of batch distillation with two reflux drums working alternatively. A mathematical model is set up for the process. The computational comparison of the novel policy with the regular constant reflux and non-cyclic total reflux (NCTR) operations is also presented. The experimental runs of the new mode show that it can be operated and controlled more easily. The novel operation is significantly time saving compared to the mode of regular constant reflux theoretically and experimentally. The two reflux drum mode of CTR is also suitable for the separation of the mixture containing a large amount of light component.     

Simplified analytical prediction of distillation column startup time at total reflux

A short-cut explicit expression is presented for distillation at total reflux that predicts the time it takes to shift the reboiler composition from an initial charge composition to the final steady state composition. The prediction is of interest when handling low relative volatility mixtures, as in isomeric or isotopic distillations, where the startups involve times in the order of a day or more.     

二元常规间歇精馏的最小汽化总量

引言 间歇精馏是经常用于小规模生产的一个重要的单元操作,常规间歇精馏的主要特征是间歇精馏过程中塔顶连续出料、塔釜存料,精馏终了塔底集中出料.     

减压间歇萃取精馏分离乙酸乙酯和乙醇

通过减压间歇萃取精馏实验装置,选用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为萃取剂,对乙酸乙酯和乙醇二元共沸物系的分离进行了实验研究。考察了操作参数中操作压强、回流比(体积比)、溶剂比(体积比)对分离过程的影响。实验结果表明:减小压强、提高回流比和溶剂比都能不同程度地增强分离效果,实验得出减压操作情况下的间歇萃取精馏的较佳分离条件:操作压力为10 kPa,回流比为3,溶剂比为1,产品中乙酸乙酯的质量分数为97%以上。     

带有中间储罐的间歇精馏工艺动态控制模拟优化

甲酸甲酯-甲醇-水是化工生产过程中最常见的三元混合物之一。目前,间歇精馏工艺分离该三元混合物的研究较少,在动态控制方面也少有报道。本文研究了分离甲酸甲酯-甲醇-水的带有中间储罐的间歇精馏工艺动态控制模拟优化。利用Aspen Plus和Aspen Plus Dynamics软件,在稳态模拟的基础上,分别考察了液位控制结构和组分控制结构两种控制方案。结果表明,液位控制结构控制性能较差,达到稳定后甲醇和水的纯度较低。组分控制结构虽能提高产品纯度,但出现了较为严重的振荡现象。根据对组分控制结构的动态响应分析,本文提出了一种改进的组分控制结构,该控制结构能实现带有中间储罐的间歇精馏工艺的稳健控制,使各产品纯度得到提高。