探析共沸精馏分离乙二醇-丙二醇-丁二醇物系的研究

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1、天津大学硕士学位论文共沸精馏分离乙二醇-丙二醇-丁二醇物系的研究姓名：宋高鹏申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：宋海华20061201中文摘要由于全球石油资源逐渐减少，国际油价不断攀升，为解决石油紧缺的问题，近年许多国家都提出了玉米“替代”石油战略。用玉米代替石油做原料生产化工醇成本低，又是利用可再生资源制造化工产品，因此正日益引起各国政府的关注。玉米发酵液经脱水、裂解和初步分离的粗产品为乙二醇一1，2．丙二醇一1，2．丁二醇的混合物，其中丁二醇有较高的经济价值。本文研究从中分离出重组分1，2．丁二醇的方法，具有重

2、要的经济价值和现实意义。．由于体系中三元物系的沸点相差很小，本文选择共沸精馏的方法分离，用同伦--Newton联合算法预测共沸组成和共沸点，把模糊数学方法应用于共沸精馏最佳溶剂的选择研究中，建立了模糊综合评判的溶剂选择模型，选取了经济有效的共沸精馏溶剂，最后通过实验进行分离，使丁二醇的纯度达到了工业要求，可用于指导生产。本文中同伦--Newton联合算法首先采用同伦方法把满足共沸条件的方程转化为微分连续同伦函数，并由此变成一个常微分方程的初值问题。对于转化以后的常微分初值问题，分别采用了中点求积公式和Euler预估一Ne

3、wton校正法对其进行求解，以此解作为牛顿法的初值，然后采用Newton方法得到方程的精确解。用共沸精馏来分离三元物系，与普通精馏相比，提高了物系问的相对挥发度，增大了产品的收率，也提高了整个装置的收益。关键词：乙二醇，1，2．丙二醇，1，2．丁二醇，共沸精馏，同伦算法ABSTRACTBecausetheoilresourcesofthewholeworldaregraduallydecreasingandinternationaloilpriceisontherise，manycountriesareputtingfo

4、rwardthestrategyofusingtheCOrn“insteadof'’theoil．ItcostslessthatusingtheCOrn“insteadof'’theoilasmaterialproducespolybasicalcohol，anditisproducedbyusingrenewableresources，SOmoreandmorecountriesareincreasinglypayingattentiontothestrategy．Inthisthesis，Wecanget1,2-Bu

5、tanediolbyazeotropicdistillationfromthesystemGlycol一1，2-Propanediol-1，2一Butanediolwhichiscrudeproduction．Ithasimportanteconomicvalueandactualsignification．Forthethreecomponentsareazeotrope，inthisthesis，firstlyazeotropicdistillationwasselectedtoseparatethem．Second

6、lyhomotopy-NewtonunitedmethodwasusedtOpredictazeotropiccomponent’andazeotropictemperature．Thirdly,thesolventethylbenzenewasselectedfromsomesolventsbythefuzzmathematics．Atlast，theexperimentsweredonetOprovethefeasibility．Theequationsarebeingtransformedtoadifferenti

7、alhomotopy—continuationfunction，andbeingainitialvalueproblemofordinarydifferentialequation．Prediction-correctermethodsareadoptedinthisthesistosolveordinarydifferentialequation．AtlastweadoptNewtonmethodstOgettheexactsolution．SelectingazeotropicdistillationtOsepara

8、tethecomposition，comparedwithcommondistillation，canincreaserelativevolatilityofthecomponents，raiseyieldofproduction，andimproveearningsofallthedevices．Keywords：