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本文对酮连氮法制备水合肼装置中丙酮连氮精馏工艺进行模拟研究。采用自制的丙酮连氮作为试验的原料,测定了常压下丙酮-丙酮连氮二元体系以及部分丙酮-水-丙酮连氮三元体系的汽液平衡数据。考察了常压沸腾状态下丙酮与丙酮连氮质量比对丙酮连氮水解的影响,结果表明当丙酮与丙酮连氮质量比1:1时,丙酮连氮水解率仅为0.043%,在精馏操作时可忽略塔内丙酮连氮的水解反应。 选择适宜的模型NRTL方程,并用非线性最小二乘法关联常压下的汽液平衡数据,获得NRTL方程的二元交互作用参数。由于化工模拟软件中没有丙酮连氮及其性质,故利用化工模拟软件对丙酮连氮缺失的物性进行估算。 采用平衡级数学模型及ELECNRTL方程对丙酮连氮塔进行模拟优化,在丙酮与丙酮连氮质量比1:1以上时忽略塔内丙酮连氮的水解反应。通过正交设计以及单因素模拟研究原料进料位置、产品采出位置、丙酮添加位置和理论板数等因素对丙酮连氮精馏过程的影响。最后得到丙酮连氮塔适宜的操作条件为:理论塔板数为30块、回流比为3.9、原料进料位置为第9块理论板、侧线采出位置为第6块理论板、丙酮添加位置为第24块理论板。模拟结果与工程实际数据吻合较好。