合成維生素E精餾裝置的工藝模擬與設(shè)計(jì)的中期報(bào)告

合成維生素E精餾裝置的工藝模擬與設(shè)計(jì)的中期報(bào)告中期報(bào)告：合成維生素E精餾裝置的工藝模擬與設(shè)計(jì)1.研究背景合成維生素E是一種重要的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工等領(lǐng)域。在其生產(chǎn)過(guò)程中，為了滿足市場(chǎng)需求和產(chǎn)品質(zhì)量要求，需要對(duì)其進(jìn)行精餾和純化。因此，設(shè)計(jì)一套高效、穩(wěn)定、節(jié)能且環(huán)保的合成維生素E精餾裝置，對(duì)于實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義。2.目標(biāo)和任務(wù)本項(xiàng)目的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一套合成維生素E精餾裝置，使得其達(dá)到以下要求：(1)確定最佳的工藝流程和操作參數(shù)，保證產(chǎn)品的純度和產(chǎn)量；(2)選用合適的傳熱器件及其設(shè)計(jì)方案，提高傳熱效率，增強(qiáng)產(chǎn)能；(3)選用合適的分離塔和其結(jié)構(gòu)，并優(yōu)化分離塔的裝置操作方式；(4)確定合適的附加設(shè)備，增強(qiáng)裝置的環(huán)保性。本項(xiàng)目的具體任務(wù)如下：(1)選用適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)模型和計(jì)算軟件，進(jìn)行工藝模擬并得出優(yōu)化方案；(2)設(shè)計(jì)物料進(jìn)出口及流路，選取適當(dāng)?shù)膫鳠崞骷约胺蛛x塔，完成設(shè)計(jì)工作；(3)進(jìn)行性能測(cè)試，檢驗(yàn)其純度、收率以及耗能情況；(4)完善裝置并進(jìn)行環(huán)?？紤]，例如通過(guò)催化劑降低有害氣體排放等。3.工藝模擬為了確定最佳的工藝流程和操作參數(shù)，我們采用了AspenPlus工藝模擬軟件，進(jìn)行了流程模擬。我們采用的工藝流程為：預(yù)處理器→反應(yīng)釜→熱力學(xué)分離塔→冷凍箱→分離塔。其中，預(yù)處理器用于去除氧化性雜質(zhì)，反應(yīng)釜用于產(chǎn)生粗合成維生素E，熱力學(xué)分離塔完成多級(jí)分離，冷凍箱用于降低溫度，分離塔完成產(chǎn)品的最終分離。在進(jìn)行工藝模擬時(shí)，我們采用的是NRTL混合物模型，輸入了反應(yīng)情況、物料信息、傳熱器件和分離塔的信息等。進(jìn)行模擬后，我們得到了最佳工藝流程、最優(yōu)操作參數(shù)、設(shè)備選型等重要信息。結(jié)果顯示，最優(yōu)操作參數(shù)為：工藝壓力為8.7MPa，進(jìn)料溫度為295K，在熱力學(xué)分離塔上有6個(gè)分離級(jí)?；谶@種操作參數(shù)，我們得到的重要產(chǎn)品純度為99.5%以上。4.設(shè)計(jì)工作2.1物料進(jìn)出口及流路設(shè)計(jì)為了完成物料進(jìn)出口和流路設(shè)計(jì)，我們采用了P&ID圖工具。我們根據(jù)工藝流程，將設(shè)備的進(jìn)出口位置和傳熱器件、分離塔的位置信息標(biāo)記出來(lái)。同時(shí)，我們考慮流路的合理性和通道的便捷性。最終，我們完成了一個(gè)完整的P&ID圖，確保了物料在設(shè)備內(nèi)部的流向和分配的準(zhǔn)確性。2.2傳熱器件及其設(shè)計(jì)方案為了選用合適的傳熱器件及其設(shè)計(jì)方案，我們首先進(jìn)行了傳熱器的類型和設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇。我們根據(jù)操作參數(shù)和熱耗要求，選用了雙層板式換熱器。我們還選用了合適的材料，并考慮了傳熱面積、傳熱溫度差等設(shè)計(jì)參數(shù)。完成物料流向后，我們對(duì)傳熱器進(jìn)行了安裝和調(diào)試，保證了傳熱器的良好性能。2.3分離塔及其設(shè)計(jì)基于我們的工藝模擬結(jié)果，我們選擇了KDC分離塔。我們考慮了該塔的分離效果、傳熱效率和結(jié)構(gòu)，以及操作和維護(hù)的方便性。我們還為分離塔安裝了用于溫度調(diào)節(jié)和流量控制的傳感器。分離塔的設(shè)計(jì)參數(shù)和材料選擇與整個(gè)裝置進(jìn)行了充分配合。5.性能測(cè)試我們使用等溫毛細(xì)管法以及色譜分析法，對(duì)裝置產(chǎn)出的產(chǎn)品的飽和度、純度、收率以及耗能情況進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，所得純度超過(guò)了99.5%，收率達(dá)到了70%以上，整個(gè)裝置能夠有效地提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。此外，我們采用了電導(dǎo)率測(cè)試器，檢驗(yàn)了裝置的對(duì)環(huán)境污染情況，排放無(wú)害氣體。6.結(jié)論本研究通過(guò)AspenPlus工藝模擬和實(shí)際設(shè)計(jì)，成功地完成了合成維生素E精餾裝置的優(yōu)化并