Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ТОНКОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИМ. М.В. ЛОМОНОСОВА
Кафедра Химии и технологии основного органического синтеза
Аттестационная работа по теме:
«Разработка энергосберегающих технологий процесса ректификации продуктов синтеза хлорбензола»
на соискание степени бакалавра по направлению 550800 «Химическая технология и биотехнология»
Зав. кафедрой, д.т.н., проф.:
В.С.Тимофеев
Научный руководитель д.т.н., проф.:
А.В.Тимошенко
Аспирант: А.Ф.Садиков
Соискатель:А.В..Шильдкравт
Москва 2005 г.
1. Введение. 3
1.1. Общие подходы к синтезу технологических схем разделения 4
1.2.Поливариантность организации технологического процесса разделения 4
1.3. Критерии оптимизации. 5
2. Методы синтеза технологических схем разделения. 7
2.1. Методы синтеза, основанные на эвристических правилах. 8
2.2. Метод динамического программирования. 9
2.3. Метод ветвей и границ. 10
2.4. Интегрально-гипотетический метод. 10
2.5.Эволюционный метод. 11
2.6. Информационно- энтропийный метод. 12
3. Продукты разделения. 13
3.1. Хлорбензол. 13
3.2. Дихлорбензолы.. 18
4. Моделирование парожидкостного равновесия. 21
4.1. Модели локальных составов. 21
4.2. Модель Вильсона [33-35] 21
4.3. Модель NRTL [36-37] 22
4.4. Модель UNIQUAC [38-41] 23
4.5. Уравнения состояния [42-43] 24
4.6. Модель SRK.. 24
4.7. Модель Peng-Robinson. 25
4.8. Групповые модели. 26
4.8.1. Модель UNIFAC [44-48] 26
5. Постановка задачи. 29
6. Расчетная часть. 30
6.1. Методы и алгоритмы исследования. 30
6.2. Расчет ректификации. 30
6.3. Объект исследования. 32
6.4. Выбор адекватной модели.ПЖР. 34
6.5. Синтез схем ректификации для разделения смеси бензол-хлорбензол-м-дихлордензол 36
6.6. Разделение смеси в схемах из простых и сложных колонн. 40
7. Выводы.. 43
8. Список литературы.. 44
Введение Процессы ректификации являются одними из самых энергоемких процессов химической технологии, и их эффективность часто определяет экономику производства в целом. В ряде случаев на разделение методом ректификации смесей органических продуктов затрачивается до 70% всей энергии, необходимой для их производства. Такие особенности производственных процессов как непрерывность и многотоннажность приводят к тому, что даже относительно невысокие снижение энергозатрат, повышение качества товарных фракций обеспечивают значительный экономический эффект для технологии в целом.
Поэтому синтез оптимальных технологических схем ректификационного разделения является одной из важных проблем в химической технологии. Сложность выбора оптимального технологического решения связана, с одной стороны, с высокой вариантностью схем разделения, а с другой, зависимостью структуры оптимальной схемы от исходного состава питания.
В данной работе для разделения смеси бензола-хлорбензола-дихлорбензола предлагается использовать схемы не только из простых двухсекционных колонн, но и комплексы с частично связанными тепловыми и материальными потоками. В ряде случаев применение сложных колонн позволяет снизить энергозатраты на синтез из-за приближения к термодинамической обратимости за счет структурных особенностей схем разделения.
