用于热敏物料分离的提馏式间歇精馏过程研究

【摘要】： 本文简要回顾了热敏物料蒸馏的研究现状,并介绍了提馏式间歇精馏的研究进展,同时也指出了提馏式间歇精馏过程在应用中所存在的问题。 为了研究提馏式间歇精馏分离提纯热敏物料的过程,本文建立了带有热反应项的恒体积持液间歇精馏数学模型,并采用Gear方法进行了求解。通过模拟计算,对提馏式间歇精馏塔的分离规律进行了探讨,研究了再沸比、反应度、理论板数以及原料组成等因素对提馏式间歇精馏过程的影响。模拟计算结果表明:对于热敏物料的提馏式间歇精馏,再沸比适当提高有利于热敏物料的分离,但再沸比不能太大,否则热敏损失率加大,不利于热敏物料的纯度和收率的提高,因此存在最优再沸比;在一般情况下,理论板数适当提高有利于热敏物料分离,但是理论板数过高对于高真空蒸馏是不利的;热敏反应反应度的增大不利于热敏物料分离。在此基础上,本文对提馏式间歇精馏塔和常规间歇精馏塔的精馏过程进行了比较,经比较发现:提馏式间歇精馏过程与常规间歇精馏过程相比更适合于热敏物料的分离,且提馏式间歇精馏过程尤其适用于原料中含有大量热敏重组分的分离。 采用甲醇、乙醇和丙醇物系对所建立的数学模型进行了实验验证,实验结果与模拟计算结果基本吻合。进行了热敏物料4-甲基-3-癸烯-5-醇的热敏测试,研究了温度和压力对该物质热敏性的影响。采用4-甲基-3-癸烯-5-醇和邻胺基苯甲酸甲酯两种热敏物系进行了提馏式间歇精馏实验,实验结果进一步证明了提馏式间歇精馏对热敏物料分离的有效性。