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甲缩醛(DMM)、丁酮(MEK)、甲醇(MeOH)均为重要的化工原料和有机溶剂。DMM-MeOH和MEK-MeOH在常压下为均相共沸物,应用普通精馏的方式难以在生产中对其进行有效分离。从市场需求的角度出发,开发研究节能、清洁的新型分离技术分离制备高纯度DMM和MEK具有重要的现实意义和学术价值。 本文采用高效填料精馏塔,在全回流条件下,考察二元共沸物系的共沸点、共沸组成随操作压力变化的影响。结果表明,两共沸物系的共沸点对压力变化敏感,运用变压精馏技术可实现两共沸物系的分离。 基于Aspen Plus工程模拟软件平台,在试验研究的范围内,对WILSON、NRTL、UNIQUC等活度系数模型进行评价分析,优选NRTL活度系数模型。在此基础上,选用RadFrac精馏塔严格计算模块组建变压精馏分离流程,对理论塔板数、回流比、进料口位置等工况条件进行模拟优化,获得了较佳的设计参数和操作条件。此外,考察了热集成技术对变压精馏节能效果的影响。 在模拟优化的基础上,搭建一台高效填料精馏塔分两段分离MEK-MeOH共沸物。在塔釜分别得到99.5%(m/m)纯度的MEK和MeOH产品,与模拟结果吻合良好。 研究结果表明,本文开发的热集成变压精馏分离DMM-MeOH和MEK-MeOH的工艺是一种高效、节能的工艺技术。