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首页 >> 毕业论文(设计) >> 化工建筑毕业论文(设计) >> 蒸馏-结晶耦合工艺分离乙酸-氯苯共沸体系的研究
蒸馏-结晶耦合工艺分离乙酸-氯苯共沸体系的研究
资料类别
  化工建筑毕业论文(设计)
课程(专业)
  化学工程与技术
关键词
  相平衡|乙酸
适用年级
  大学
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  word
文件大小
  509K
发布时间
  2016-12-26 08:33:00
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发布人   kj008

 内容简介:
   蒸馏-结晶耦合工艺分离乙酸-氯苯共沸体系的研究,硕士学位论文,共61页,27968字。
   摘 要
   蒸馏-结晶耦合工艺是将简单蒸馏与结晶相结合,根据各自的分离特点,取长补短,而形成的一种耦合分离技术,主要用于分离一些沸点相近,熔点相差较大的物系,特别是用于同分异构体,同系物,共沸物等特殊物系的分离和提纯。蒸馏-结晶耦合工艺具有耗能低,效率高,环境污染小,产品纯度高等优点。因此,蒸馏-结晶耦合工艺是一种具有工业发展前景的分离过程。
   本文主要以乙酸-氯苯共沸体系为研究对象,通过工艺参数的改变,来考察蒸馏-结晶耦合工艺对共沸体系的分离提纯效果。其中,结晶作为整个工艺的主要单元过程,是影响分离效果的关键步骤,而蒸馏是辅助单元过程,主要起到预处理的作用。为获得乙酸-氯苯共沸体系的基础物性数据,对实验体系进行汽-液平衡和固-液平衡测定。实验得到乙酸-氯苯共沸体系常压共沸组成0.76(乙酸摩尔分数),共沸温度383.15K;最低共熔点处的组成约为5%(乙酸质量分数),温度为223.65K。并通过热力学一致性检验,对实验结果加以验证。在蒸馏-结晶耦合实验中对回流比、结晶终温、降温速率以及发汗等工艺参数进行了研究。研究结果表明,对乙酸-氯苯共沸体系分离的最佳工艺条件为:回流比为2、结晶终温为-6℃、结晶时间为1.0h、降温速率为0.26℃/min.、发汗温度为2℃、以及发汗时间为2.5h,最终的产品纯度可达到90%以上。对耦合工艺过程和发汗过程进行了简化,建立了相应的数学模型,通过解析计算得到的结果与实验结果规律一致,证明实验结果的可靠性和准确性。
   研究表明运用蒸馏-结晶耦合工艺分离共沸体系的可行性,更重要的是为工业生产提供了理论上的依据。蒸馏-结晶耦合工艺分离乙酸-氯苯共沸体系,打破了二元共沸物系的热力学局限性,从而得到纯度较高的产品。
   关键词:蒸馏-结晶耦合;相平衡;乙酸;氯苯;共沸体
  
   目 录
   引 言 1
   第一章 文献综述 2
   1.1 蒸馏-结晶耦合工艺原理 2
   1.1.1 蒸馏操作原理 2
   1.1.2 结晶操作原理 2
   1.1.3 蒸馏-结晶耦合工艺原理 3
   1.2 蒸馏-结晶耦合工艺 4
   1.2.1 蒸馏-结晶耦合工艺流程的特点 4
   1.2.2 蒸馏-结晶耦合工艺流程的分类及适用范围 4
   1.3 蒸馏-结晶耦合工艺的优势 6
   1.4 蒸馏-结晶耦合工艺的研究进展 7
   1.4.1 易结晶物质的分离及研究进展 7
   1.4.2 恒沸物系及同系物的分离及研究进展 7
   1.4.3 同分异构体的分离及研究进展 8
   1.5 本文研究的主要内容 8
   第二章 乙酸-氯苯体系的相平衡测定 10
   2.1 汽液平衡 10
   2.1.1 汽液平衡的原理以及类型 10
   2.1.2 相平衡测定 11
   2.1.2.1 实验仪器与试剂 11
   2.1.2.2 汽-液平衡测定装置 11
   2.1.2.3 汽-液平衡实验步骤 12
   2.1.3 汽-液平衡数据与相图 12
   2.1.3.1 汽-液平衡数据 12
   2.1.3.2 实验数据处理 14
   2.1.3.3 检验热力学一致性 15
   2.1.4 乙酸缔合作用的影响 16
   2.2 固液平衡 18
   2.2.1 固液平衡的原理以及种类 18
   2.2.2 实验仪器与试剂 18
   2.2.2.1实验仪器 18
   2.2.2.2实验药品 18
   2.2.3固-液相平衡数据的测定 19
   2.2.3.1实验装置 19
   2.2.3.2 固液平衡实验步骤 19
   2.2.4 实验数据分析 20
   2.2.4.1 步冷曲线的绘制 20
   2.2.4.2 步冷曲线分析 20
   2.2.4.3 乙酸-氯苯固液平衡相图分析 21
   2.2.5 固液平衡的数学模型 22
   2.2.5.1 Wilson方程 22
   2.2.5.2状态方程 23
   2.2.5.3 λh 方程法 23
   2.2.5.4 经验方程 23
   2.2.5.5拓扑法 23
   2.2.6 模型建立 24
   2.2.7 固液平衡模型求解 24
   第三章 蒸馏-结晶耦合实验 27
   3.1蒸馏-结晶耦合装置 27
   3.1.1 蒸馏-结晶耦合实验装置图 27
   3.1.2主要设备及尺寸 27
   3.2实验药品 28
   3.3蒸馏-结晶耦合实验步骤 28
   第四章 影响蒸馏-结晶耦合分离乙酸-氯苯共沸体系的因素 30
   4.1回流比对耦合工艺的影响 30
   4.2 结晶终温对结晶过程的影响 31
   4.3 降温速率对结晶过程的影响 34
   4.4 发汗条件对产品纯度与收率的影响 35
   4.4.1发汗过程的考察 36
   4.4.2发汗温度的影响 36
   4.4.3发汗时间的影响 38
   第五章 蒸馏-结晶耦合过程的数值计算 40
   5.1 发汗过程的数值计算 40
   5.2 耦合实验的数值计算 42
   5.2.1 模型的建立 42
   5.2.2模型求解 43
   第六章 结 论 44
   符号说明 45
   参考文献 47
   读研期间学术成果 51
   致 谢 52

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