乙醇-氯仿-正庚烷共沸物的變壓精餾分離工藝與動態(tài)特性.pdf

1、本文根據(jù)乙醇-氯仿/正庚烷二元共沸體系的壓敏特性，利用Aspen Plus和Aspen Plus Dynamics完成變壓精餾分離乙醇-氯仿/正庚烷二元共沸體系的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)模擬。采用以年度總費用(TAC)最小為目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化方法，確定不同熱集成工藝的最優(yōu)穩(wěn)態(tài)操作參數(shù);通過對乙醇-氯仿/正庚烷二元共沸體系變壓精餾分離工藝動態(tài)特性的分析確定了抗擾動能力強的控制方案。
　　對于進料組成為90％氯仿的乙醇-氯仿二元共沸體系，在分析壓力對共

2、沸特性影響的基礎(chǔ)上，確定了分離該體系的高壓塔最優(yōu)配置參數(shù):精餾序列為HP-LP;兩塔操作壓力組合為13atm-1atm;確定無熱集成、部分熱集成、完全熱集成工藝的最小TAC分別為140，807.22$/y、130，955.75$/y、111，067.775$/y。對于進料組成為30％正庚烷的乙醇-正庚烷二元共沸體系，通過序貫迭代法確定最佳精餾序列為LP-HP，兩塔最優(yōu)操作壓力組合為10atm-0.5atm，對于不同熱集成工藝的變壓精餾過

3、程，部分熱集成工藝的TAC最小。
　　基于乙醇-氯仿、乙醇-正庚烷體系的穩(wěn)態(tài)最優(yōu)工藝參數(shù)，研究了不同熱集成方式的動態(tài)控制。對于乙醇-氯仿二元共沸體系，無熱集成/部分熱集成工藝的組成/溫度串級的控制結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)穩(wěn)健的控制;對于完全熱集成采用壓力-補償溫度控制結(jié)構(gòu)可以解決因自由度減少而導(dǎo)致控制難度增加的問題。對于乙醇-正庚烷體系，部分熱集成工藝中使用比例改進控制結(jié)構(gòu)可以有效處理±20％的進料流率和組成擾動;完全熱集成工藝由于高度耦合作