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《探索膜法回收有機硅尾氣中氯甲烷流程設計與優(yōu)化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、大連理工大學碩士學位論文膜法回收有機硅尾氣中氯甲烷流程設計與優(yōu)化姓名：馮宏超申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工程指導教師：賀高紅20090701大連理工大學碩士學位論文摘要氯甲烷被廣泛的應用于有機硅生產(chǎn)，是有機硅單體甲基氯硅烷合成的重要原料。在有機硅生產(chǎn)中采用精餾精制或壓縮冷凝分離氯甲烷后，排放的尾氣中仍然含有約25"---30wt％左右的氯甲烷，這部分氣體的排放一方面污染環(huán)境，另一方面造成資源的嚴重浪費?；厥张欧盼矚庵械穆燃淄?，既可以創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益，又能實現(xiàn)可觀的社會效益。為此，本文設計了膜與精餾及壓縮冷凝集成的新工藝，并應用UniSimDesign進行模擬與
2、優(yōu)化，確定了最佳的膜集成工藝流程，可實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。本文根據(jù)有機硅生產(chǎn)中氯甲烷精餾塔精餾尾氣和壓縮冷凝分離氯甲烷排放的不凝氣的特點，采用自制的致密橡膠態(tài)復合膜制成的膜組件，分別設計了膜．精餾集成回收氯甲烷工藝流程和膜．壓縮冷凝集成回收氯甲烷工藝流程。對于前者，提出了兩種膜．精餾集成回收方案。為了對所提出的兩種膜．精餾集成方案的經(jīng)濟效益進行評估及優(yōu)化，首先應用UniSimDesign對原氯甲烷精餾系統(tǒng)進行了模擬，并驗證了模擬的準確性以及所選熱力學方程對氯甲烷物系的適用性。之后在原氯甲烷精餾系統(tǒng)模擬的基礎上，分別對兩種膜．精餾集成方案進行了模擬與優(yōu)化。最終，將
3、膜．精餾集成流程方案l的膜面積優(yōu)選為30m2，此時經(jīng)濟效益增加值可達184萬元／年，相應排放氣中的氯甲烷濃度可降低到9．0wt％。將膜．精餾集成流程方案2的膜面積優(yōu)選為150m2，此時經(jīng)濟效益增加值可達300萬元／年，相應排放氣中的氯甲烷濃度可降低到7．2wt％。表明增加膜回收系統(tǒng)后，兩方案均能產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益，不過相比而言，膜．精餾集成流程方案2的經(jīng)濟效益增加值更高，因此將其確定為膜．精餾集成回收氯甲烷的較優(yōu)方案。對于后者，同樣應用UniSimDesign對所設計的膜．壓縮冷凝集成回收氯甲烷工藝流程進行了模擬與優(yōu)化。在優(yōu)化條件下，膜．壓縮冷凝集成流
4、程每年可多創(chuàng)造經(jīng)濟效益近400萬元，放空尾氣中氯甲烷濃度可降低到10．1wt％。同時，還對膜組件價格、氯甲烷價格及膜性能參數(shù)等對經(jīng)濟效益的影響進行了研究。而且考慮到循環(huán)氣循環(huán)，造成原壓縮冷凝流程設備負荷及裕度不足的情況，設計了膜法回收氯甲烷備選方案，并對備選方案進行了模擬與優(yōu)化。在優(yōu)化條件下，備選膜方案的膜面積優(yōu)選為120m2，滲透側(cè)壓力優(yōu)選為150kPa，可產(chǎn)生的經(jīng)濟效益較優(yōu)值為308萬元／年，相應排放氣的濃度可降低到6．0wt％。表明備選方案在優(yōu)化條件下，同樣可以取得良好的社會和經(jīng)濟效益。關鍵詞：氯甲烷；膜分離；過程模擬；優(yōu)化；LIniSim膜法回收有機硅尾
5、氣中氯甲烷流程設計與優(yōu)化TheDesignandOptimizationofMembraneProcessforChloromethaneRecoveryfromtheVentGasofOrganicSiliconAbstractChloromethane，widelyusedforproductionoforganicsilicon,isalsoanimportantrawmaterialsusedforsynthesisofmethylchlorosilane，akindoforganicsiliconmonomer．Duringtheproductiono
6、forganicsilicon,theventgasleavingrectificationorcompressioncondensationseparationprocesscontaillsabout25"-'30wt％chloromethane，whichnotonlywastestheresources，butalsocontaminatestheenvironment．ItiShelpfultoobtainhugeeconomicprofitandprotectenvironmentbyrecoveringchloromethaneintheventg
7、as．Inordertorecoverchloromethaneintheventgas，membrane·rectificationintegratedprocessandmembrane·compression-condensationintegratedprocessweredesignedinthisstudy．AndallthemembraneintegratedprocessWassimulatedandoptimizedbyUniSimDesignsoftware．Accordingtotheresultsofthesimulation,theop
8、timummembran
