【摘 要】
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丙酮和二乙胺在化工和制药等行业中拥有十分重要的应用。在镇痛药物盐酸丙帕他莫生产过程中的氨化反应阶段,丙酮和二乙胺接触而产生了含二乙胺/丙酮共沸物的废液。由于普通的
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丙酮和二乙胺在化工和制药等行业中拥有十分重要的应用。在镇痛药物盐酸丙帕他莫生产过程中的氨化反应阶段,丙酮和二乙胺接触而产生了含二乙胺/丙酮共沸物的废液。由于普通的精馏技术无法从含二乙胺/丙酮共沸物的废液中提纯出纯度较高的二乙胺或丙酮,所以本文利用萃取精馏进行了二乙胺/丙酮共沸物的分离工艺设计与优化。本文以二甲基亚砜(DMSO)或乙二醇(EG)为萃取剂,利用软件Aspen Plus对萃取精馏工艺进行了设计和优化的模拟。通过萃取剂DMSO、EG与二乙胺/丙酮共沸体系之间汽液平衡的实验研究,基于实验数据回归得到的模型参数,探讨了所选萃取剂对分离工艺的影响。本文基于相似相溶原理和COSMO-SAC模型确定了DMSO和EG作为萃取剂的可行性。在大气压(101.3 kPa)下测定了二乙胺/丙酮、二乙胺/DMSO、二乙胺/EG、丙酮/DMSO和丙酮/EG体系的汽液相平衡数据并通过了Herington法和Van Ness法的热力学一致性检验。利用Wilson、NRTL和UNIQUAC三种热力学模型对实验数据进行了回归,得到了模型的热力学参数。以年度总费用(TAC)最小为目标,采用序贯迭代法进行了以DMSO或EG为萃取剂的二乙胺/丙酮体系萃取精馏工艺的优化。通过优化,得到了两个工艺的塔板数、回流比、塔径、进料位置等设备参数和操作参数的最优值。比较了以EG为萃取剂和以DMSO为萃取剂的二乙胺/丙酮体系萃取精馏最优工艺的TAC,结果表明,在二乙胺/丙酮的萃取精馏分离工艺中,当以EG为萃取剂时的TAC比以DMSO为萃取剂低53.94%。本文所获得的基础化工实验数据及工艺流程参数能对此类共沸物的工业分离提供一定的理论指导。
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