TCS精馏--几个功能块.ppt

1、三氯乙烯蒸馏-几个功能块，根据不同的原料来源进入蒸馏过程，蒸馏过程大致分为以下功能块：1)合成材料的纯化；2)还原回收材料的纯化；3)纯化氢化循环材料；4)综合利用；5)也可能有高沸点和低沸点物质的分离和纯化，三氯乙烯精馏-几个功能块，含有各种杂质成分的合成材料的混合液，特别是硼化合物，磷化合物，有机硅化合物，低分子有机物和其他困难的例子。它们的相对挥发度接近三氯氢硅，分离系数接近1。因此，这种材料需要通过多级蒸馏塔连续精馏以获得合格的产品。该工艺主要包括以下步骤：分离三氯氢硅和四氯化硅，分离硼、磷和金属杂质，精馏提纯三氯氢硅和四氯化硅。TCS精馏-几个功能块，还原回收物料是由氯硅烷缩合物如未

2、反应的高纯三氯硅烷和还原炉中的反应副产物四氯化硅组成的混合物，其各种金属和非金属杂质含量低。因此，还原回收物料的提纯过程主要是分离三氯硅烷、四氯硅烷、二氯硅烷、硼、磷和金属杂质。纯化过程比合成材料简单，纯化塔的数量较少。四氯化硅的综合利用是指回收蒸馏塔排出的废液，其原料组成复杂，如果产品纯度不高，只需要对四氯化硅进行简单的提纯。一部分净化后的四氯化硅产品连续送回湿法除尘喷淋塔，另一部分送入氢化炉进行四氯化硅氢化反应。目的是最大限度地减少硅和氯等原材料的消耗。TCS精馏塔板工艺计算步骤，1。物料平衡(手工计算)目的：解决aspen简单设计模拟的输入条件。内容：(1)构件分割，确定是否是清晰的分割

3、；(2)估计塔顶和塔底的组成。结果如下：塔顶馏出物中关键轻组分和关键重组分的回收率，三氯乙烯精馏板式塔工艺的计算步骤，2。DSTWU设计计算目的：结合灵敏度分析，确定合适的回流比和塔板数。方法：选择设计计算确定最小回流比倍数。结果如下：理论塔板数、实际塔板数、进料板位置、回流比、蒸发率等。TCS精馏塔板工艺计算步骤，3。敏感性分析目的：1 .研究回流比与塔径的关系，确定合适的回流比和塔板数。2.研究进料板位置对产品的影响，确定合适的进料板位置。方法：可以绘制回流比与塔直径的关系曲线，从曲线中可以找到所需的回流比和塔板数。结果：实际回流比、实际塔板数和进料板位置。TCS精馏塔板工艺计算步骤，4。

4、用DSTWU重新计算目的：解决白杨塔详细计算所需的输入参数。方法：根据步骤3得到的结果，进行简单计算。结果如下：进料板位置、回流比、蒸发率等。TCS精馏塔板工艺计算步骤，5。用RadFrace进行初步设计计算目的：获取结构的初步设计数据。方法：使用RadFrace模块的塔盘尺寸(填料塔的填料尺寸)，并使用步骤4 (DSTWU)中获得的数据进行精确的设计和计算。主要结果：塔直径。TCS精馏塔板工艺计算步骤，6。会计目的：决定过程计算的最终结果。方法：步骤5的计算结果(如塔径等。)应按照设计规范的要求进行四舍五入，塔的设计和计算应使用额定功率的塔盘额定值或额定功率模块。结果：塔工艺设计的所有要求结

5、果。，DST WU，RADRFRAC，RATEF RACE，RADRFRAC，合成材料主要成分的物理性质，蒸馏过程的数学模型，1。描述蒸馏过程的基本方程对于每个塔盘，描述蒸馏过程特征的基本方程包括：1)每个组分的相平衡关系(方程)2)每个组分的物料平衡方程(方程)3)塔盘的热平衡方程(方程)4)组分的摩尔分数和方程(方程)5)气液传质速率方程(方程)6，平衡级模型， 2蒸馏过程数学模型的分类1)平衡阶段模型1.1)基本假设理论阶段假设：气液之间的传热传质速率是无限的，离开塔板的气相化合物和液相化合物处于相平衡状态R方程可以忽略； 假设塔盘上的液体和塔盘之间的气体在均匀的压力、温度和组成下完全混

6、合，可以忽略不计。1.2)基本方程网格方程描述理论蒸馏塔的数学模型，即网格方程，称为平衡水平模型。该模型易于求解，已得到广泛应用。但是，这两个基本假设并不完全合理，不能真实地描述实际的蒸馏过程。ASPEN PLUS下的DSTWU和RadFrac是基于平衡级模型的蒸馏塔模块。平衡阶段模型，平衡阶段模型，平衡阶段模型，平衡阶段模型的计算方法，1。逐步求解算法，2。松弛法，3。方程解耦法，又称三对角矩阵法，是将描述精馏过程的方程按类别组合起来，用矩阵法求解一个或几个方程。由于该方法特别适用于计算机求解，因此是目前稳态精馏过程建模和模拟的最重要的方法。常用的方法有矩阵求逆法、牛顿-拉普森法、三对角矩阵

7、泡点法等。非平衡阶段模型2)非平衡阶段模型由于塔盘上气体和液体之间的传质速率是一个有限的值，液体和气体在接触一段有限的时间后离开塔盘通常不是相平衡的。为了计算离开塔盘的气相和液相的组成，可以使用两种方法。第一种是用气相塔板效率EMV来描述实际塔板与理论塔板之间的偏差。通过将塔盘效率方程(T)与相平衡方程(E)相结合，可以关联离开塔盘的气相和液相的组成。METSH联立方程可以获得每个实际塔板上气相和液相的温度、组成和流速。然而，对于塔板效率EMV没有精确的计算模型。非平衡级模型，第二种：用双膜理论描述精馏塔板上的传质过程，通过将气液膜中的传质速率方程与两相界面的相平衡方程相结合，可以关联出精馏塔

8、板上气液两相体的组成。用这种方法建立的MERSH方程可以反映塔板上实际的非平衡传质过程。1985年，克里希那穆提和泰勒提出了MERSH方程模型。ASPEN PLUS下的RateFrac是基于基于速率的非平衡级模型的蒸馏塔模块。非平衡级模型，非平衡级模型速率法，非平衡级模型速率法，求解方法：1牛顿-拉夫森法2拟牛顿法3混合法，非平衡级模型速率法模型的优点，它能准确预测和提供塔内组分、温度和流量的分布情况，适用于诊断、运行分析和设计改进现有装置的生产运行问题。ratefrac、ratefrac、ratefrac、ratefrac、不平衡混合罐模型完全取消了“理论阶段”和“完全混合阶段”两个不合理的假设，将整个蒸馏塔分成一定数量的三维分布的液体混合罐和气体混合罐。混合罐内发生非平衡的气液传质过程，混合罐间