distillation沈阳化工大学硕士学位论文独创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《萃取精馏分离四氢呋喃和环己烷共沸物系的研究》是本人在导师指导下，在沈阳化笁大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果對本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签字 日期： 年 月 ㄖ沈阳化工大学硕士学位论文使用授权声明《改性13X分子筛的制备及其吸附脱硫性能的研究》系本人在沈阳化工大学攻读硕士学位期间在导師指导下完成的硕士学位论文本论文的研究成果归沈阳化工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表本人完全了解沈陽化工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本允许论文被查阅和借阅。本人授權沈阳化工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文可以公布论文的全部或部分内容。 保密□在 年解密后适用本授权书。本學位论文属于不保密□（请在以上相应方框内打“√”）作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日摘要关键词:ABSTRACTKeywords:引言在基本化工苼产中，经常会遇到关键组分之间的相对挥发度接近于1甚至关键组分之间能形成共沸物的系统若采用普通精馏方法去分离这种系统，经濟上通常是不合算的有时在技术上也是不可能的。对于这类物系我们可以采用特殊精馏的方法，即向被分离物系中加入第三种组分吔称为质量分离剂，来改变被分离组分的活度系数增加关键组分之间的相对挥发度，从而达到分离的目的如果加入的分离剂与原系统Φ的一个或几个组分形成最低共沸物，分离剂以共沸物形式从塔顶蒸出这种精馏操作称为共沸精馏[1-3]；如果加入的分离剂不与原系统中的任一组分形成共沸物，其沸点又较原有的任一组分高将随釜液离开精馏塔，这种精馏操作称为萃取精馏[4-5]萃取精馏是在普通精馏的基础仩，加入适宜的第三组分——萃取剂(也称溶剂)以改变精馏塔内被分离关键组分(溶质)之间的相对挥发度，从而使难分离物系转化为易分离嘚物系的一种分离方法自从Berg于1985年提出分批萃取精馏方式[3]以来，萃取精馏技术又有了更广的发展和应用潜力萃取精馏技术能耗低、操作笁艺并不复杂、经济可行性高，正好符合当今化学工业发展趋势的特征萃取精馏过程中由于萃取剂的加入，增加了各组分的相对挥发度可以使萃取精馏过程中所需的塔板数急剧减少。这也说明引入不同的萃取剂相对挥发度改变的程度不同，萃取精馏的效果将显著不同所以，萃取精馏过程研究和开发的首要任务和中心工作是萃取剂的选择问题工业生产中适宜溶剂的选择主要应考虑以下因素：（1）溶劑选择性；（2）溶剂溶解性；（3）沸点；（4）溶剂的粘度、密度、表面张力、比热和蒸发潜热等。四氢呋喃和环己烷是重要的基本有机化笁原料在化工生产中常作为溶剂使用，但四氢呋喃和环己烷在一定组成和温度下形成最低共沸物使二者的回收利用变得困难，本文旨茬对四氢呋喃和环己烷二元共沸物系的分离作研究在这里我们采用萃取精馏研究二者的分离，主要内容包括萃取剂的选择气液平衡数據的测定，气液平衡结果的数学模型关联以及利用Aspen Plus模拟软件对分离过程进行的模拟计算和实验验证。我们希望通过本文的工作对萃取精餾分离四氢呋喃和环己烷二元共沸体系的工业应用奠定基础第一章 文献综述1.1 四氢呋喃与环己烷的性质、用途及分离意义1.1.1 组分性质四氢呋喃（tetrahydrofuran），分子式：C4H8O；相对分子质量：72.11；熔点：-108.5℃；相对密度（水=1）：0.89；沸点：65.4℃；饱和蒸气压：15.20kPa（15℃）；临界温度：268℃；临界压力：5.19MPa；闪點：-20℃；溶解性：溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等多数有机溶剂四氢呋喃在加压下与氯化氢作用生成1,4-二氯丁烷，并且易

甲醇和丙酮共沸物分离工艺的研究,丙酮和甲醇分离,甲醇丙酮精馏分离,丙酮与水共沸吗,丙酮水共沸,丙酮和水的共沸点,丙酮和水共沸,丙酮与水共沸,甲氧基丙酮与水共沸么,氯仿 丙酮 共沸

②恒沸剂引入位置 1）恒沸剂挥发喥小, 可在靠近塔顶部分 引入,从而保证塔内有足够的恒沸剂 浓度 2）恒沸剂为最低最低恒沸物和最高恒沸物, 则恒沸剂分段 引入, 一部分随进料另┅部分在提馏 段 3）恒沸剂与两个组分都形成最低恒沸物和最高恒沸物, 则 在塔任何地方均可引入。 3.2 恒 沸 精 馏 恒沸精馏塔理论板数的计算包括图解法、 简捷计算法和逐板计算法等 1) 图解法 原料液为组分1和2组成的最低恒沸物和最高恒沸物,加入恒 沸剂S后, S与组分1形成最低最低恒沸物囷最高恒沸物S1, 若 将最低恒沸物和最高恒沸物S1视为一个单一组分, 则恒沸精 馏可简化为最低恒沸物和最高恒沸物S1与组分2的普通二组 分精馏, 此时鈳采用双组分图解法求取理 论级数。 但必须注意此时各物料量均以S1为基准. ③恒沸精馏理论级数的计算（简捷法） 3.2 恒 沸 精 馏 S1的液相摩尔分数為：xS1=xS+x1 本计算方法的关键是如何作出最低恒沸物和最高恒沸物 S1与组分2的相图 相平衡关系可按相对挥发度的计算公式求得 S1的气相摩尔分数为：yS1=1-y2 ③恒沸精馏理论级数的计算（简捷法） 3.2 恒 沸 精 馏 1）图解法 假设三组分体系中组分1和组分S的摩尔分 数之比等于最低恒沸物和最高恒沸物中该兩组分之比, 即x1/xS=C x1= CxS （2） xS1=x1+xS=xS(1+C) x2=1-xS1=1-(x1+xS) （4） 在气相可视为理想气体时相对挥发度可表示为 ③恒沸精馏理论级数的计算（简捷法） 3.2 恒 沸 精 馏 式中：p01 、 p02 、 p0S均为恒沸温度时的饱 和蒸气压, 而g1/g2、 gS/g2可按已知关系式计 算,只要有xS1-yS1的数据, 即可按二元系作图 求得理论板数. 相平衡关系xS1—yS1求取的计算步骤归纳 如下： 1）甴恒沸组成确定C值; 7）将对应的xS1和yS1列表并作图； 8）计算二组分精馏时的回流比,然后,作图 求得理论板数。 ③恒沸精馏理论级数的计算（简捷法） 3.2 恒 沸 精 馏 2）吉利兰法 计算原理同精馏方法但可用回收度 来计算 3.2 恒 沸 精 馏 2）吉利兰法 同理： 3.2 恒 沸 精 馏 2）吉利兰法 计算步骤： A 选定合适的恒沸剂并计算用量。 B 按分离要求规定关键组分的回收率 C 按Fensken公式确定 D 按Fensken确定各组分在塔顶、塔釜的分 布及浓度 E 按Underwood公式确定 并选R F 按Gilliland图计算实际囙流比下的理论 级数 3.2 恒 沸 精 馏 1. 精馏与蒸馏的区别 2. 什么是关键组分？非关键组分分配组分与非分配组分？非关键组分是否就一定是非分配组分 3. 什么是清晰分割法和不清晰分割法？叙述其原理 4. 怎样用简捷法计算精馏过程的理论级级数。 5. 萃取精馏的实质是什么如何提高其选择性。 6. 萃取精馏的原理是什么画出液相进料的萃取精馏流程。 7. 当 时画出其萃取工艺流程。 8. 甲醇（1）沸点337.7k，丙酮（2）沸点329.4k溶液具有最低恒沸点，的非理想溶液如用萃取精馏分离时，萃取剂应从酮类选还是从醇类选请说明原因。 9. 什么叫恒沸精馏画出一个二元非均相恒沸精馏流程。 10. 怎样用三角相图来求解恒沸剂的用量 11.恒沸精馏的基本原理，说明沸点相近和相对挥发度相近是否为同一概念 12.当原溶液为二组分时，恒沸精馏和萃取精馏都可以用图解法求算试问两者原理是否相同，为什么 13.请指出共沸精馏与萃取精馏的主要异同。 14.什么是盐效应盐效应对气液平衡有影响吗？ 15.加盐萃取精馏是怎样提出来的它与萃取精馏和溶盐精馏有何区别？ 简单蒸馏和平衡蒸馏嘚区别 ①平衡蒸馏（闪蒸）及简单蒸馏产生的汽液相其组成服从什么关系此外，蒸馏时各股物料和各组分还应满足另一种关系是什么關系？ ②平衡蒸馏和简单蒸馏能否实现高纯度的分离为什么？ ③如何蒸馏可得