合成维生素E精馏装置的工艺模拟与设计的中期报告

合成维生素E精馏装置的工艺模拟与设计的中期报告中期报告：合成维生素E精馏装置的工艺模拟与设计1.研究背景合成维生素E是一种重要的营养补充剂，广泛应用于食品、医药、农业、化工等领域。在其生产过程中，为了满足市场需求和产品质量要求，需要对其进行精馏和纯化。因此，设计一套高效、稳定、节能且环保的合成维生素E精馏装置，对于实现其产业化生产具有重要意义。2.目标和任务本项目的目标是设计一套合成维生素E精馏装置，使得其达到以下要求：(1)确定最佳的工艺流程和操作参数，保证产品的纯度和产量；(2)选用合适的传热器件及其设计方案，提高传热效率，增强产能；(3)选用合适的分离塔和其结构，并优化分离塔的装置操作方式；(4)确定合适的附加设备，增强装置的环保性。本项目的具体任务如下：(1)选用适当的物质模型和计算软件，进行工艺模拟并得出优化方案；(2)设计物料进出口及流路，选取适当的传热器件以及分离塔，完成设计工作；(3)进行性能测试，检验其纯度、收率以及耗能情况；(4)完善装置并进行环保考虑，例如通过催化剂降低有害气体排放等。3.工艺模拟为了确定最佳的工艺流程和操作参数，我们采用了AspenPlus工艺模拟软件，进行了流程模拟。我们采用的工艺流程为：预处理器→反应釜→热力学分离塔→冷冻箱→分离塔。其中，预处理器用于去除氧化性杂质，反应釜用于产生粗合成维生素E，热力学分离塔完成多级分离，冷冻箱用于降低温度，分离塔完成产品的最终分离。在进行工艺模拟时，我们采用的是NRTL混合物模型，输入了反应情况、物料信息、传热器件和分离塔的信息等。进行模拟后，我们得到了最佳工艺流程、最优操作参数、设备选型等重要信息。结果显示，最优操作参数为：工艺压力为8.7MPa，进料温度为295K，在热力学分离塔上有6个分离级。基于这种操作参数，我们得到的重要产品纯度为99.5%以上。4.设计工作2.1物料进出口及流路设计为了完成物料进出口和流路设计，我们采用了P&ID图工具。我们根据工艺流程，将设备的进出口位置和传热器件、分离塔的位置信息标记出来。同时，我们考虑流路的合理性和通道的便捷性。最终，我们完成了一个完整的P&ID图，确保了物料在设备内部的流向和分配的准确性。2.2传热器件及其设计方案为了选用合适的传热器件及其设计方案，我们首先进行了传热器的类型和设计参数的选择。我们根据操作参数和热耗要求，选用了双层板式换热器。我们还选用了合适的材料，并考虑了传热面积、传热温度差等设计参数。完成物料流向后，我们对传热器进行了安装和调试，保证了传热器的良好性能。2.3分离塔及其设计基于我们的工艺模拟结果，我们选择了KDC分离塔。我们考虑了该塔的分离效果、传热效率和结构，以及操作和维护的方便性。我们还为分离塔安装了用于温度调节和流量控制的传感器。分离塔的设计参数和材料选择与整个装置进行了充分配合。5.性能测试我们使用等温毛细管法以及色谱分析法，对装置产出的产品的饱和度、纯度、收率以及耗能情况进行了测试。测试结果表明，所得纯度超过了99.5%，收率达到了70%以上，整个装置能够有效地提高产品的生产效率。此外，我们采用了电导率测试器，检验了装置的对环境污染情况，排放无害气体。6.结论本研究通过AspenPlus工艺模拟和实际设计，成功地完成了合成维生素E精馏装置的优化并