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现代化工  2017, Vol. 37 Issue (8): 195-199    DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.08.045
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双塔精馏回收环己醇工艺模拟与优化
杨涛, 李肖, 宁阳坤, 任保增, 李涛
郑州大学化工与能源学院, 河南 郑州 450001
Simulation and optimization of cyclohexanol recovery by twin towers distillation
YANG Tao, LI Xiao, NING Yang-kun, REN Bao-zeng, LI Tao
School of Chemical Engineering and Energy, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
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摘要 针对双塔精馏回收环己醇工艺,采用Fenske-Underwood-Gilliland-Kirkbride方程和RadFrac模块对双塔进行简捷设计和严格模拟,保证预分离塔条件不变,利用响应面优化法(RSM)对萃取精馏塔的设计参数进行实验设计,得到最终优化的操作条件:预分离塔板数N1=28,环己醇进料流量F=440 kg/h,操作压力P1=-0.007 5 MPa,回流比R1=6.5;萃取精馏塔塔板数N2=22,操作压力P2=96.401 kPa,回流比R2=2.49,萃取剂水质量分数为0.36。在最佳操作条件下,塔顶环己醇质量分数为95.9%,环己醇回收率为84.2%,投资成本5.34×106元,运行成本为2.19×106元,为环己醇回收工艺提供模型和数据基础。
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杨涛
李肖
宁阳坤
任保增
李涛
关键词:  环己醇回收  萃取精馏  Aspen Plus模拟  响应面法    
Abstract: The Fenske-Underwood-Gilliland-Kirkbride equation and the RadFrac module are used to design and rigorously simulate the twin towers as for the cyclohexanol recovery process.Basing on the pre-separation tower conditions remaining unchanged,the design parameters of the extractive distillation tower are experimentally designed by using the response surface method (RSM).The final optimized operating conditions are obtained as follows:the number of pre-separation tower plates N1=28,the feed flow rate of cyclohexanol F=440 kg·h-1,the operating pressure P1=-0.007 5 MPa,the reflux ratio R1=6.5;the number of extraction distillation tower plates N2=22,the operating pressure P2=96.401 kPa,reflux ratio R2=2.49,water content in extractant is 0.36.Under the optimum operating conditions,the mass fraction of cyclohexanol at top of tower is 95.9%,the recovery rate of cyclohexanol is 84.2%,the investment cost is RMB 5.34 million,and the running cost is RMB 2.19 million.This paper provides models and data for cyclohexanol recovery process.
Key words:  cyclohexanol recovery    extractive distillation    Aspen Plus simulation    response surface method
收稿日期:  2017-04-06                出版日期:  2017-08-20
TQ028  
基金资助: 国家自然科学基金青年基金项目(21506197);国家自然科学基金项目(21646011)
通讯作者:  李涛(1982-),男,博士,副教授,研究方向为绿色化工,通讯联系人,litao_0912@126.com。    E-mail:  litao_0912@126.com
作者简介:  杨涛(1990-),男,硕士生
引用本文:    
杨涛, 李肖, 宁阳坤, 任保增, 李涛. 双塔精馏回收环己醇工艺模拟与优化[J]. 现代化工, 2017, 37(8): 195-199.
YANG Tao, LI Xiao, NING Yang-kun, REN Bao-zeng, LI Tao. Simulation and optimization of cyclohexanol recovery by twin towers distillation. Modern Chemical Industry, 2017, 37(8): 195-199.
链接本文:  
http://www.xdhg.com.cn/CN/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2017.08.045  或          http://www.xdhg.com.cn/CN/Y2017/V37/I8/195
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