【摘要】：針對(duì)生物法制丁醇工藝,我們完成了穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)的建模與模擬。其中穩(wěn)態(tài)模擬時(shí)采用合理的熱力學(xué)方程和適當(dāng)?shù)募僭O(shè)和模型簡(jiǎn)化,其計(jì)算結(jié)果是值得信賴的；而動(dòng)態(tài)模擬方面,我們完成精餾過(guò)程的動(dòng)態(tài)模擬,關(guān)鍵參數(shù)與設(shè)計(jì)值吻合程度較好。 該生物丁醇工藝由三部分組成。第一部分為反應(yīng)部分,主要由兩個(gè)發(fā)酵罐和一個(gè)微濾膜組成,其中兩個(gè)發(fā)酵罐分為一級(jí)發(fā)酵罐和二級(jí)發(fā)酵罐；第二部分為滲透汽化部分,這個(gè)部分將較低濃度的ABE溶液濃縮成較高濃度的ABE溶液；第三部分為精餾部分,該部分將濃度較高的ABE溶液分離成丁醇、乙醇和丙酮產(chǎn)品,并排出廢水。 針對(duì)這樣的工藝,我們運(yùn)用準(zhǔn)確的物性參數(shù)、NRTL熱力學(xué)方程、平衡閃蒸模型和滲透汽化模型等工具,完成對(duì)整個(gè)流程工藝的穩(wěn)態(tài)模擬,并對(duì)各部分的工藝參數(shù)進(jìn)行分析；再在穩(wěn)態(tài)模擬的基礎(chǔ)上完成精餾部分的動(dòng)態(tài)模擬。 通過(guò)以上工作,我們了解了生物丁醇工藝中各部分的工藝性質(zhì),初步得到了較為詳細(xì)的工藝參數(shù),這些工藝參數(shù)將為實(shí)際工藝的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供幫助。
【圖文】：

數(shù)wd與WS的影響。塔頂采出量為25.91cg/h,進(jìn)料板數(shù)為第20塊，全塔壓力為微負(fù)壓。根據(jù)模擬結(jié)果得出圖4-17:-0.07。95 ‘ ?巧，W? “?… ：0.06媭、f// ... =：=：:￡!5 -。.-■ \ 4/ / ? -a-w..R=20 ?『r / 111::?？ I5 ‘ 產(chǎn) 一D一 Wd,R=10 - 0.03 爹0.80 —-w-,R=15 .。.-ka.。10 70 1/ . ‘ 0.0020 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80N圖4?17不同回流比下理論板數(shù)對(duì)物流的影響Fig.4-17 the influence of number of theoretical plates to logistics when reflux ratio is changing從上圖中可以看出，隨著理論板數(shù)的增加，分離效果在板數(shù)較少的階段提升明顯。當(dāng)理論板數(shù)達(dá)到40至45塊時(shí)，分離效果出現(xiàn)拐點(diǎn)。之后，隨著理論板數(shù)增加，曲線趨于平滑，代表理論板數(shù)在這一階段對(duì)分離效果影響不大，塔頂和塔爸溜出液中的丙酮含量趨于某一組極限值。同時(shí)，，從上圖中可以看出，當(dāng)回流比52

究系統(tǒng)中重要的工藝參數(shù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。值得指出的是，在計(jì)算中，忽略進(jìn)料中少量的乙醇和丙酮雜質(zhì)。丁醇精館系統(tǒng)如圖4-21:- ‘ - , ‘I-n I——分相器—丁醇產(chǎn)品塔——丁酵收塔1=^~ 11—^ 1 1—?—圖4^21 丁醇精館系統(tǒng)Fig.4-21 butanol distillation system首先考察丁醇產(chǎn)品塔中的工藝參數(shù)對(duì)其單塔的影響。由于在20*C和常壓下，丁醇-水體系分相后油水相的組成如圖4-17為：56
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TQ923

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2670991