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《氯乙酸與二氯乙酸分離過程的模擬與優(yōu)化 畢業(yè)設(shè)計(論文)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、氯乙酸與二氯乙酸分離過程的模擬與優(yōu)化摘要:本論文根據(jù)氯乙酸與二氯乙酸的性質(zhì)極其相似的特點,采用減壓精餾進行分離。應(yīng)用AspenPlus軟件進行模擬,在考慮各組分特性的基礎(chǔ)上,首先設(shè)計了分離工藝流程,然后采用DSTWU簡捷法蒸餾設(shè)計模型,得到了回流比、塔板數(shù)和溫度等操作參數(shù)。最后采用RadFrac嚴(yán)格模型對精餾塔進行驗證,再通過靈敏度分析得出參數(shù)對精餾塔分離效果的影響程度。本工作得出了適宜的操作參數(shù)為:塔板數(shù)為66塊塔板,原料進料位置第34塊塔板(自上而下數(shù)),回流比為20,采出率約為0.4857kg/kg。通過靈敏度分析得出了精餾塔的塔板進料位置、回
2、流比、系統(tǒng)壓力、塔板數(shù)這些參數(shù)對精餾塔分離效果的影響程度。關(guān)鍵詞:氯乙酸;二氯乙酸;AspenPlus;模擬;工藝參數(shù)SimulationandOptimizationofSeparationProcessofChloroaceticAcidAndDichloroaceticAcidStudentmajoringinChemicalengineeringandtechnologyCaoQing-BinTutorZhaoYu-JunAbstract:Accordingtothispaper,thenatureofmonochloroaceticacid
3、anddichloroaceticacidhadverysimilarcharacteristics,whichcouldbeseparatedbyreducedpressuredistillation.Onthebasisofcharacteristicsofeachcomponent,AspenPlussimulationsoftwarewasappliedtotheseparation.First,theseparationprocesswasdesigned.Secondly,usingDSTWUdesignmodel,refluxratio
4、,platenumberandtemperatureoperatingparameterswereobtained.Finally,RadFracrigorousmodelvalidationonthedistillationcolumnwasproved.Throughsensitivityanalysis,degreeofparameterstodistillationeffectwasgot.Thisworkreachedsuitableoperatingparameters:thecolumnwas66stages,thefeedstagew
5、as34(fromuptodown),therefluxratiowas20andthedistillateratewasabout0.4857kg/kg.Throughsensitivityanalysis,degreeofparameterstodistillationeffectwasobtained,suchasfeedstage,refluxratio,systempressureandthenumberofstages.Keywords:chloroaceticacid;dichloroaceticacid;AspenPlus;simul
6、ation;parameters31引言氯乙酸,又名一氯乙酸,結(jié)構(gòu)簡式為CH2ClCOOH,為醋酸中甲基的一個氫原子被氯原子取代的產(chǎn)物,相對分子質(zhì)量94.50。氯原子的存在使得氯乙酸的酸性比乙酸強,有強烈的刺激性和腐蝕性,沾染皮膚能引起燒傷,能破壞所有非貴重金屬,橡膠和木材等。工業(yè)氯乙酸為無色或略帶淡黃色晶體,含氯乙酸96.5%(一級品),二氯乙酸含量0.5%。近年來,隨著化學(xué)工業(yè)的不斷發(fā)展,氯乙酸的市場需求不斷增大。然而,我國氯乙酸生產(chǎn)現(xiàn)狀卻不令人樂觀。我國目前有氯乙酸生產(chǎn)廠家數(shù)百家,但都是些年生產(chǎn)能力不超過1000t的小廠,采用20世紀(jì)50年代從
7、前蘇聯(lián)引進的以硫磺為催化劑的醋酸氯化法生產(chǎn)工藝。這種工藝是目前世界上最落后的氯乙酸生產(chǎn)工藝,間歇操作、頻繁的裝卸料都由人工進行,存在著勞動強度大、勞動環(huán)境差、生產(chǎn)周期長、原料消耗高、產(chǎn)品收率低、質(zhì)量差、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。在國外,用該法生產(chǎn)氯乙酸早已普遍實現(xiàn)了自動化,且大多數(shù)實現(xiàn)了連續(xù)化。我國的氯乙酸生產(chǎn)法大都是將冰乙酸進行氯化反應(yīng),再經(jīng)結(jié)晶、分離后,所得到的晶體產(chǎn)物為氯乙酸產(chǎn)品,所得的液體就是氯乙酸母液(本文簡稱為母液)。母液呈黃褐色,比重1.30,在空氣中冒少量白煙,有強烈的刺激氣味,有極強的腐蝕性及一定的毒性;母液中含乙酸10~30%,氯乙酸2
8、5~35%,二氯乙酸30~40%,含三氯乙酸、乙酰氯等其它雜質(zhì)約5~10%。母液如果不加以處理而直接排入環(huán)境