丙酮和二乙胺在化工和制藥等行業(yè)中擁有十分重要的應(yīng)用。在鎮(zhèn)痛藥物鹽酸丙帕他莫生產(chǎn)過程中的氨化反應(yīng)階段,丙酮和二乙胺接觸而產(chǎn)生了含二乙胺/丙酮共沸物的廢液。由于普通的精餾技術(shù)無法從含二乙胺/丙酮共沸物的廢液中提純出純度較高的二乙胺或丙酮,所以本文利用萃取精餾進(jìn)行了二乙胺/丙酮共沸物的分離工藝設(shè)計(jì)與優(yōu)化。本文以二甲基亞砜（DMSO）或乙二醇（EG）為萃取劑,利用軟件Aspen Plus對(duì)萃取精餾工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化的模擬。通過萃取劑DMSO、EG與二乙胺/丙酮共沸體系之間汽液平衡的實(shí)驗(yàn)研究,基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸得到的模型參數(shù),探討了所選萃取劑對(duì)分離工藝的影響。本文基于相似相溶原理和COSMO-SAC模型確定了DMSO和EG作為萃取劑的可行性。在大氣壓（101.3 kPa）下測(cè)定了二乙胺/丙酮、二乙胺/DMSO、二乙胺/EG、丙酮/DMSO和丙酮/EG體系的汽液相平衡數(shù)據(jù)并通過了Herington法和Van Ness法的熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)。利用Wilson、NRTL和UNIQUAC三種熱力學(xué)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了回歸,得到了模型的熱力學(xué)參數(shù)。以年度總費(fèi)用（TAC）最小為目標(biāo),采用序貫迭代法進(jìn)行了以DM... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖：1-加熱室，2-測(cè)溫點(diǎn)，3-液相的取樣口，4-平衡釜主體，5-溫度計(jì)，6-冷凝管，7-汽相的取樣口Fig.2-1Diagramofexperimentalequipment:1-heatingchamber,2-temperature

DMSO與EG萃取精餾分離二乙胺/丙酮共沸物的汽液平衡與工藝優(yōu)化研究162.2.5實(shí)驗(yàn)裝置及方法的可靠性檢驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)之前需要對(duì)裝置和方法的可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)，本文在大氣壓下，利用本裝置進(jìn)行了丙酮（1）/乙醇（2）體系的汽液平衡實(shí)驗(yàn)，并分別計(jì)算了丙酮和乙醇在液相中活度系數(shù)，表2-4列出了相關(guān)數(shù)據(jù)。表2-4101.3kPa下，丙酮（1）/乙醇（2）體系的汽液相平衡數(shù)據(jù)Table2-4Vaporliquidequilibriumdataofacetone(1)/ethanol(2)systemat101.3kPa溫度T/K液相組成x1汽相組成y1活度系數(shù)γ1活度系數(shù)γ2329.521.00001.00000.9918329.990.93130.94550.99081.9783330.860.82910.88821.01571.5624331.200.79660.86731.02641.5314331.910.72570.82961.04971.4145332.630.66330.78591.05721.4051334.280.57620.72901.06981.3079335.770.45660.66731.17741.1730336.840.41390.62171.16881.1807337.850.35230.59121.27041.1014339.090.30170.54611.31141.0778340.510.24610.48611.36511.0648341.870.19750.43361.45501.0414343.590.15570.36371.46931.0347345.530.11740.28521.43941.0259347.650.06520.18251.55111.0169349.010.04130.12161.56931.0087351.320.00000.00001.0040圖2-2丙酮（1）/乙醇（2）體系汽液平衡數(shù)據(jù)圖：●，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；─，文獻(xiàn)數(shù)據(jù)Fig.2-2Vaporliquidequilibriumdataofacetone(1)/ethanol(2)system,●,experimental;─,literature

DMSO與EG萃取精餾分離二乙胺/丙酮共沸物的汽液平衡與工藝優(yōu)化研究182.4二乙胺/丙酮體系汽液相平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)2.4.1面積檢驗(yàn)法（Herington）第一章介紹了面積檢驗(yàn)法的原則和相關(guān)公式，通過Herington法進(jìn)行了計(jì)算，得到了二乙胺/丙酮體系的熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)面積檢驗(yàn)法的相關(guān)結(jié)果，結(jié)果列于表2-6中。此外，制作了如圖2-3所示的二乙胺/丙酮二元體系的熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)關(guān)系圖。圖2-3二乙胺（1）/丙酮（2）體系的ln(γ1/γ2)-x1曲線Fig.2-3Theln(γ1/γ2)-x1curvefordiethylamine(1)/acetone(2)system表2-4Herington法的熱力學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果Table2-4ThermodynamictestresultsofHeringtonmethod體系DJ|D-J|二乙胺（1）/丙酮（2）0.760.220.54由表2-4可以發(fā)現(xiàn)，在二乙胺/丙酮二元體系的|D-J|值為0.54，小于10，即表明二乙胺/丙酮二元體系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過了熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)的面積檢驗(yàn)，這也初步說明由實(shí)驗(yàn)得到的二乙胺/丙酮二元體系的汽液相平衡數(shù)據(jù)是可靠的。2.4.2點(diǎn)檢驗(yàn)法（VanNess）點(diǎn)檢驗(yàn)法是針對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行熱力學(xué)檢驗(yàn)，當(dāng)使用VanNess法進(jìn)行數(shù)據(jù)檢驗(yàn)時(shí)，如果y和P的計(jì)算值均不大于1時(shí)，即可以判定所檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在熱力學(xué)上是一致的。由上文可知，NRTL模型是與二乙胺/丙酮二元體系的汽液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合最好的，所以檢驗(yàn)是基于NRTL模型對(duì)二乙胺/丙酮二元體系的汽液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的，結(jié)果如表2-7所示。通過表2-7可知，二乙胺/丙酮二元體系的汽液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)P的計(jì)算值是0.0655，y計(jì)算值是0.1253，兩個(gè)計(jì)算值都不大于1，所以可以認(rèn)為所測(cè)得的二乙胺/丙酮二元體系的汽液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過了熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)的點(diǎn)檢驗(yàn)。同時(shí)，再一次證明所測(cè)得的二乙胺/丙酮


本文編號(hào)：3126545