聚酯生产中芳烃抽提装置的流程模拟

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1、北京化工大学硕士学位论文聚酯生产中芳烃抽提装置的流程模拟姓名：张世焕申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王健红2000.5.1北京化工大学硕士学位论文摘要本课题的任务是对芳烃抽提装置进行全流程动态模拟。该工艺过程的特点是流程结构复杂，组分繁多，体系非理想性强。芳烃抽提塔和回收塔是本工艺过程中两种典型的分离设备，文中对这两种设备进行了深入的分析和论证，建立了严谨的数学模型，并采用适当的数学方法进行了求解。7f多级逆流过程的动态模拟，是化工动态学领域中的一个重要课题。由于逆流萃取过程本身是一个非线性过程，液液两相流体力学和传质过程非常复杂，要建立更符合实际

2、的数学模型，就要采用求解方法复杂的非线性模型。本文利用平衡级模型代表抽提塔内的液相萃取过程，在充分考虑轴向混合的情况下，对模型进行了合理的简化，将每一级萃取组分的平衡分配关系取为简单的线性关系，使求解过程更为简便。针对体系的非理想过程，采用UNIFAC基团贡献法计算液液平衡常数，解决了实验数据不足造成的局限。回收塔是～个典型的非理想体系精馏塔，本文将其视为N个串级的搅拌槽，在每一级上汽液充分接触并达到平衡。在闪蒸计算中，应用双层法思想，引入简化的汽液平衡模型，通过简化模型和严格模型的交替计算，快速求取平衡常数，保证了模型求解的实时性和稳定性。整个模拟过程能够

3、很好地反映出装置开停车以及正常工况时的设备运行情况，对突发事故可以做出相应的反应。模拟结果不仅可以作为操作人员分析生产过程的依据，而且也为技术人员进行挖潜改造提供了一份参考资料。／7关键词：动态模拟萃取UNIFAC双层法北京化工犬掌磺查攀位re"文AbstractThispaperiStodynamicallysimulatetheal卜processoftheequipmentofAronaticHydrocarbonsExtraction．Thecharacteristicofthetechno[ogiCprocessiSthecomplicatedst

4、ructure，numeroouscomponentsandthehighlynon～idealsystem．TheextractiontowerandtherecycIetowerarethetwotypicalseparatingequipment，ThiSpaperdeeplyanalysesanddemonstratesthem，establishesarigorousmathematical．1IodelandSOjyesitwithpropermathematica】method．Dynamicsimulationofmulti—stageeou

5、ntercurrentisanimportantsubjectinthefieldofChemicalDynam{CS+Hydrodynamicsof1iquid～liquidandtheprocessofmasstransferareverycomplicaredbecausetheprocessofcountercurrentextractionitselfiSanon一1{norprocess．Thuswefaustuseano／]一Iinearmodelwhichwil{hes01redbycomplicatedcomputingmethodinor

6、dertoestablishamorepracticalmodel．ThiSpaperusesaequilibriumstagemodeltodescribetheprocessofliquidextractionintheextractiontower，tomakereasonablesimplificationforthemodelwithf'ul1considerationofaxialmixingandtosimplifythesolvingprocesshydescribingthedistributingretationgoftheextract

7、ioncomponentsoneachstagewithasimple1inearrelation．Astothenon～linearprocessofthesystem，wecalculatetheconstantoftheLiquid—liquidequiIibriumbymakinguseoftheUNIFACMethodtosolvetheproblemofthetackofexper』mentaldata．Recyclingtoweris8typicalnod—idealdistillationtower。WeregarditasNstirrers

8、inseriesoneachwhichgasfull