摘 要
对于共沸混合物的分离，萃取精馏是一种有效的方法。对于苯与环己烷的分离，由于两者能形成共沸混合物，采用常规的精馏方法不能有效的分离，因此采用萃取精馏的工艺流程，本论文以糠醛为萃取剂，对该混合物进行萃取精馏。此设计采用Aspen Plus、Cup Tower软件进行模拟计算，内容包括工艺流程设计、物料衡算、热量衡算、主要设备的设计计算。通过模拟计算，得出了比较理想的工艺流程及操作条件。
关键词：环己烷；苯；共沸物；萃取精馏；Aspen Plus
ABSTRACT
For the separation of azeotrope, extractive distillation is an effective method. For the separation of benzene and cyclohexane, both can form azeotrope, separation of conventional distillation methods cannot effectively, thus the extractive distillation process can be used, this thesis used furfural as extraction agent, to seperate the mixture. This desgn used Aspen Plus, Cup Tower simulation software, to calculate material balance, heat balance, to design and calculate of the main equipment. Through simulation, the ideal technological process and operating conditions were concluded.
Keywords: Cyclohexane; Benzene; Azeotrope; Exractive distillation; Aspen Plus
目 录
第一章 设计概述 1
1.1 设计题目 1
1.2 主要产品的性能及用途 1
1.2.1 主要产品介绍 1
1.2.2 萃取精馏介绍 1
1.2.3 萃取精馏的原理 2
1.2.4 萃取精馏发展前景 2
1.2.5 萃取精馏装置设计意义 3
第二章 工艺流程设计 4
2.1 分离背景 4
2.2 工艺流程的选择 4
第三章 工艺流程的模拟及参数的优化 7
3.1 模拟计算 7
3.1.1 热力学模型的选择 7
3.1.2 选择单元操作计算模型 7
3.1.3 设计变量的确定 8
3.2 模拟计算结果 10
3.3 参数的优化 10
3.3.1 一级精馏塔参数的优化 10
3.3.2 一级精馏塔的进料板位置的变化情况 11
3.3.3 二级精馏塔参数的优化 12
第四章 物料衡算及能量衡算 14
4.1 物料衡算 14
4.1.1 第一精馏和萃取塔工段的物料衡算 14
4.1.2 第二精馏工段物料衡算 16
4.1.3 全装置物料衡算 18
4.2 能量衡算 19
4.2.1 概述 19
4.2.2 一级精馏塔热量衡算 19
4.2.3 二级精馏塔热量衡算 19
4.2.4 能量衡算结果 20
第五章 工艺设备设计计算 21
5.1 塔的设计 21
5.1.1 设计要求 21
5.1.2 塔的设计计算 21
5.2 换热器设计 27
5.2.1 换热器选型规范及分类 27
5.3 泵的设计 29
5.3.1 一级精馏塔所使用泵的数据计算 29
5.3.2 二级萃取塔所使用泵的数据计算 29
第六章 控制方案 31
6.1 塔进料量的控制 31
6.2 换热器控制方案 31
6.3 塔温控制方案 31
6.4 设计工艺流程PID图 32
第七章 流体力学校核 34
7.1 选取一级精馏塔的校核 34
7.2 脱水精馏塔结果表 37
第八章 岗位操作法 38
8.1 岗位主要设备参数 38
8.2 岗位工艺指标 38
8.3 工艺调节的原则 38
8.3.1 进料量调节 38
8.3.2 温度的调节 38
8.3.3 回流量的调节 39
8.3.4 压力的调节 39
8.3.5 液位的调节 39
8.4 开车步骤 40
8.4.1 开车准备 40
8.4.2 开车步骤 40
8.5 停车步骤 41
8.6 离心泵 41
8.7 常见故障 42
8.7.1 塔设备常见故障分析处理: 42
8.7.2 离心泵常见故障分析处理 44
8.8 外操作岗位职责 44
8.8.1 岗位任务 44
8.8.2 岗位管辖的范围 45
8.8.3 操作要点 45
8.9 冬季操作注意事项 46
8.9.1 防冻凝原则 46
8.9.2 防冻凝重点部位 46
8.10 相关物质毒性及防范措施 46
第九章 设计总结 48
9.1 产品规格 48
9.1.1 产品纯度 48
9.1.2 苯、环己烷的含量 48
9.2 小结 48
参考文献 49
致 谢 50
