乙醇-苯-水非均相共沸精馏过程稳态模拟与动态控制.pdf

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1、第38卷第4期2017年8月能源化工砒聊,Ckm幻of眈d邯£可V01.38No.4Aug.2017乙醇一苯一水非均相共沸精馏过程稳态模拟与动态控制亢玉红,张芸刚,李建兵,李健,闰龙(榆林学院化学与化工学院,陕西省低变质煤洁净利用重点实验室,陕西榆林719000)摘要:利用AspenPlus流程模拟软件,以苯为轻夹带剂,建立了乙醇一苯一水三元非均相体系两塔共沸精馏工艺流程。对工艺流程中关键设备汽提塔和脱水塔进行了稳态模拟与优化,优化后的结果为:汽提塔共3l块塔板,塔直径2.07m,塔顶压力O.203

2、MPa,塔顶回流罐的温度313K,回流比0.648,再沸器的热负荷9.149Mw;脱水塔共21块塔板,塔直径1.38m,塔顶压力0.101MPa,塔顶回流罐的温度347K,回流比0.2,再沸器的热负荷4.57Mw。最终在汽提塔塔底可得到摩尔分数99.6%的乙醇产品。采用AspenD)rn砌ic建立了全工艺流程的控制结构,并对进料流量和进料组成的扰动进行了动态分析,结果表明:动态控制结构可满足对产品纯度的设计规定要求。研究结果对工艺与控制方案的选择具有重要的现实指导意义。关键词:乙醇一苯一水共沸精馏稳

3、态建模动态控制中图分类号:TQ028文献标识码:A文章编号:2095—9834(2017)04一0001一06Steady-statesimlllationanddynaIIIiccontrolofethanol-beI屹eI坨-waterheterogeneousazeotropicmstiUationprocess觑ⅣG玩危。增,Z础ⅣGy“昭口昭,Ⅱ五口n6ing,Ⅱ五口n,yAⅣ厶愕(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,ShaarⅨiKeyLabo

4、ratoryofLowMetamorphicCoalcleanutilization,Yulinuniversity,Yulin719000,china)Abst阳ct:BasedonthepmcesssimulationsofhareofAspenPlus,thepmcessoftwo—columnazeotropicdistiuationofethanol—benzene—waterheterogeneoussystemisestablishedbyusingbenzeneaslightentr

5、ainmentagent.Thesteady—statesimulation肌doptimi·zationareconductedfortIlekeyequipmentofstrippingtoweranddehydratingtoweroftechnolo舀calpmcess,andtheoptimizedresultisobtainedasfoUows:thest^ppingtowerhas3lpiecesofplatewithtowerdi砌eterof2.07m,thepressureoft

6、hetopofthetoweris0.203MPa,thetemper砒ureofrenuxdmminthetowertopis313K,therenuxratioisO.648,and山eheat10adofreboileris9.149MW;thedehyd珀tingtowerhas21piecesofplatewithtowerdiameterof1.38m,thepressureofthetopofthetoweris0.101MPa,thetemperatureofrenuxdnlmint

7、hetowertopis347K,therenuxratiois0.2,andtheheat10adofreboileris4.57MW.Finally,theethanolpmductwitIlmolarfhctionof99.6%isobtainedinthebottomofthestrippertower.ThewholeprocesscontmlstmctureissetupbyusingAspenI)yll锄ic,aIldthedyn锄icanalysisofthedisturbanceo

8、ffeednowrate锄dfeedcompositionisc痂edt11rough.Theresultsshowt11attlledyn跚iccontmlstmcturecaJlfhUysatis母forthedesignoftllepu五tyofproducttodete珊inedrequirements.Theresearchresultshaveimportantpracticalguidingsignincancefortheselectionofpmce

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