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紫罗兰酮是重要化工原料中间体,在药物、香料、香精等领域都具有重要的应用。现阶段,不同的方法合成制备的紫罗兰酮都为α-紫罗兰酮和β-紫罗兰酮的同分异构体混合物。如何分离制备高纯度α-、β-紫罗兰酮已成为了研究热点。 本文选用精馏探究紫罗兰酮混合物的分离方法,结合Aspen Plus模拟软件进行精馏操作模拟。由于Aspen Plus数据库中存在物质参数缺失和不全的情况,分别选用物质替代法和物性估算法进行紫罗兰酮同分异构体混合物的精馏分离模拟。 使用这两种不同的方法分别对紫罗兰酮混合物精馏分离过程进行模拟,选用一塔精馏制备高纯度的β-紫罗兰酮,并优化各项精馏参数。两种方法的优化结果基本相同,得到最佳条件为进料位置为第14块板,塔板数为60,塔釜采出率为0.66,回流比为5。此时可以从精馏塔塔釜得到质量分数为95%以上的β-紫罗兰酮,且收率可达79%,能较好的满足工业生产要求。为了进一步验证这两种方法的可行性,本文还研究了物质替代法和物性估算法混用精馏模拟。同样优化各项精馏参数,所得分离结果及优化条件基本相同。因此,本文认为物质替代法和物性估算法在解决Aspen Plus模拟过程中数据库参数缺失问题时是可行的。 为了同时得到高纯度的α-、β-紫罗兰酮,本文进一步探究了伴有回流的三塔串联精馏模拟。并分别对三座精馏塔的精馏操作参数进行优化,优化结果为:(1)精馏塔1的理论板数为40,进料位置为第8块板,塔釜采出率为0.6,回流比为4,塔径约为1.66米,精馏塔2回流流股的进料位置为第18块板。(2)精馏塔2的理论板数为35,进料位置为第14块板,塔釜采出率为0.48,回流比为3.5,塔径约为1.34米,精馏塔3回流流股的进料位置为第23块板。(3)精馏塔3的理论板数为35,进料位置为第14块板,塔釜采出率为0.69,回流比为5,塔径约为0.86米。此时,可以得到质量分数高达99%以上的α-、β-紫罗兰酮。为深入研究紫罗兰酮混合物精馏分离生产奠定了基础。