学生化工设计碳酸二甲酯7灵敏度分析.docx
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学生化工设计碳酸二甲酯7灵敏度分析
灵敏度分析
1
除水塔操作条件的确定.............................................................
3
1.1
理论级数的确定.....................................................................................
3
1.2
回流比的确定.........................................................................................
3
1.3
进料塔板的确定.....................................................................................
4
2
共沸塔操作条件的确定.............................................................................
5
2.1
理论级数的确定.....................................................................................
5
2.2
进料塔板的确定.....................................................................................
6
2.3
回流比的确定.........................................................................................
7
3
萃取塔操作条件的确定.............................................................................
7
3.1
理论级数的确定.....................................................................................
7
3.2
回流比的确定.........................................................................................
8
3.3
进料塔板的确定.....................................................................................
9
3.3.1萃取剂进料塔板的确定.............................................................
9
3.3.2进料塔板的确定.......................................................................
10
4
萃取剂回收塔(产品精馏塔)操作条件的确定................................
11
4.1
理论级数的确定..................................................................................
11
4.2
回流比的确定......................................................................................
12
4.3
进料塔板的确定..................................................................................
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2
灵敏度分析
为确定工艺中各塔的操作条件,运用aspen模拟对各塔就理论级数、回流比、进料塔板分别进行了灵敏度分析,得出了各塔的最优操作条件。
1除水塔操作条件的确定
1.1理论级数的确定
因除水塔的目的是尽可能除去水并使目标产品DMC的损失最小,故以釜液中水与DMC的摩尔流量之差为因变量,以除水塔理论级数为自变量。
运用灵敏度分析方法,其结果如下33
由上图可见,除水塔的理论级数应选33,即除水塔的理论塔板数为33-2=31
1.2回流比的确定
以釜液DMC的质量分数为因变量,回流比为自变量,应用灵敏度分析方法,其结果如下:
由图可见,随着回流比的增大,釜液DMC的质量分数逐渐减小,当回流比为1.3时,釜液水的质量分数已经达到99.976%,考虑到操作成本,故回流比选1.3较为合适
3
1.3进料塔板的确定
以釜液中水与DMC摩尔流量差为因变量,理论进料级数为自变量,应用灵敏度分析方法其结果如下
4
由上图可知,在第10级进料较为合适,即在第9块理论版进料
2共沸塔操作条件的确定
2.1理论级数的确定
以塔顶液DMC流量为因变量,共沸塔理论级数为自变量,应用灵敏度分析方法得结果如下
5
由上图可以看出,共沸塔应取理论级数为36,即共沸塔的理论塔板数为36-2=34块
2.2进料塔板的确定
以塔顶液DMC流量为因变量,进料理论级数为自变量,应用灵敏度分析方法得结果如下
6
由图可知,适宜的进料级数为11,即在第10块理论塔板进料
2.3回流比的确定
以塔顶液DMC流量为因变量,回流比为自变量,应用灵敏度分析方法得结果如下
由上图可以看出,适宜的回流比应取2.5
3萃取塔操作条件的确定
3.1理论级数的确定
萃取塔应使塔顶液中萃取剂含量最小,釜液中甲醇含量最小,故以塔釜液萃取剂与甲醇的摩尔流量差为因变量,理论级数为自变量。
应用灵敏度分析方法得结果如下27
7
由上图可看出,萃取塔的理论级数应取27,即塔的理论塔板数为25块
3.2回流比的确定
以塔釜液萃取剂与甲醇的摩尔流量差为因变量,回流比为自变量,应用灵敏度分析方法,其结果如下所示
8
由图可知,随回流比的增大,目标值也随之增大,当回流比为2.3时便能满足要求,故萃取塔的回流比取2.3
3.3进料塔板的确定
3.3.1萃取剂进料塔板的确定
以塔釜液萃取剂与甲醇的摩尔流量差为因变量,萃取剂进料级数为自变量,应用灵敏度分析得结果如下
9
由图可知,萃取剂应在第18级即第17块理论塔板进料
3.3.2进料塔板的确定
以塔釜液萃取剂与甲醇的摩尔流量差为因变量,共沸物进料级数为自变量,应用灵敏度分析得结果如下
10
由图可知,共沸物可在26级即第25块理论塔板进料
4萃取剂回收塔(产品精馏塔)操作条件的确定
4.1理论级数的确定
以产品DMC的质量分数为因变量,塔的理论级数为自变量,应用灵敏度分析得结果如下所示
由图可知,萃取剂回收塔的理论级数应为25,理论塔板数为23
11
4.2回流比的确定
以产品DMC的质量分数为因变量,塔的回流比为自变量,应用灵敏度分析得结果如下所示
12
由上图可以看出,塔的回流比可取4.2
4.3进料塔板的确定
以产品DMC的质量分数为因变量,塔的进料级数为自变量,应用灵敏度分析得结果如下所示
13
由上图不难看出,萃取剂回收塔应在第11级即第10块理论塔板进料。
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