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蒸餾-結(jié)晶耦合工藝分離乙酸-氯苯共沸體系的研究
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資料類別
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化工建筑畢業(yè)論文（設計） |
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課程(專業(yè))
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化學工程與技術(shù) |
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關鍵詞
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相平衡|乙酸 |
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適用年級
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大學 |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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40 （金幣如何獲得？） |
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文件格式
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word |
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文件大小
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509K |
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發(fā)布時間
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2016-12-26 08:33:00 |
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無 |
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1 |
| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡介：
蒸餾-結(jié)晶耦合工藝分離乙酸-氯苯共沸體系的研究，碩士學位論文，共61頁，27968字。
摘 要
蒸餾-結(jié)晶耦合工藝是將簡單蒸餾與結(jié)晶相結(jié)合，根據(jù)各自的分離特點，取長補短，而形成的一種耦合分離技術(shù)，主要用于分離一些沸點相近，熔點相差較大的物系，特別是用于同分異構(gòu)體，同系物，共沸物等特殊物系的分離和提純。蒸餾-結(jié)晶耦合工藝具有耗能低，效率高，環(huán)境污染小，產(chǎn)品純度高等優(yōu)點。因此，蒸餾-結(jié)晶耦合工藝是一種具有工業(yè)發(fā)展前景的分離過程。
本文主要以乙酸-氯苯共沸體系為研究對象，通過工藝參數(shù)的改變，來考察蒸餾-結(jié)晶耦合工藝對共沸體系的分離提純效果。其中，結(jié)晶作為整個工藝的主要單元過程，是影響分離效果的關鍵步驟，而蒸餾是輔助單元過程，主要起到預處理的作用。為獲得乙酸-氯苯共沸體系的基礎物性數(shù)據(jù)，對實驗體系進行汽-液平衡和固-液平衡測定。實驗得到乙酸-氯苯共沸體系常壓共沸組成0.76（乙酸摩爾分數(shù)），共沸溫度383.15K；最低共熔點處的組成約為5%（乙酸質(zhì)量分數(shù)），溫度為223.65K。并通過熱力學一致性檢驗，對實驗結(jié)果加以驗證。在蒸餾-結(jié)晶耦合實驗中對回流比、結(jié)晶終溫、降溫速率以及發(fā)汗等工藝參數(shù)進行了研究。研究結(jié)果表明，對乙酸-氯苯共沸體系分離的最佳工藝條件為：回流比為2、結(jié)晶終溫為-6℃、結(jié)晶時間為1.0h、降溫速率為0.26℃/min.、發(fā)汗溫度為2℃、以及發(fā)汗時間為2.5h，最終的產(chǎn)品純度可達到90%以上。對耦合工藝過程和發(fā)汗過程進行了簡化，建立了相應的數(shù)學模型，通過解析計算得到的結(jié)果與實驗結(jié)果規(guī)律一致，證明實驗結(jié)果的可靠性和準確性。
研究表明運用蒸餾-結(jié)晶耦合工藝分離共沸體系的可行性，更重要的是為工業(yè)生產(chǎn)提供了理論上的依據(jù)。蒸餾-結(jié)晶耦合工藝分離乙酸-氯苯共沸體系，打破了二元共沸物系的熱力學局限性，從而得到純度較高的產(chǎn)品。
關鍵詞：蒸餾-結(jié)晶耦合；相平衡；乙酸；氯苯；共沸體
目 錄
引 言 1
第一章 文獻綜述 2
1.1 蒸餾-結(jié)晶耦合工藝原理 2
1.1.1 蒸餾操作原理 2
1.1.2 結(jié)晶操作原理 2
1.1.3 蒸餾-結(jié)晶耦合工藝原理 3
1.2 蒸餾-結(jié)晶耦合工藝 4
1.2.1 蒸餾-結(jié)晶耦合工藝流程的特點 4
1.2.2 蒸餾-結(jié)晶耦合工藝流程的分類及適用范圍 4
1.3 蒸餾-結(jié)晶耦合工藝的優(yōu)勢 6
1.4 蒸餾-結(jié)晶耦合工藝的研究進展 7
1.4.1 易結(jié)晶物質(zhì)的分離及研究進展 7
1.4.2 恒沸物系及同系物的分離及研究進展 7
1.4.3 同分異構(gòu)體的分離及研究進展 8
1.5 本文研究的主要內(nèi)容 8
第二章 乙酸-氯苯體系的相平衡測定 10
2.1 汽液平衡 10
2.1.1 汽液平衡的原理以及類型 10
2.1.2 相平衡測定 11
2.1.2.1 實驗儀器與試劑 11
2.1.2.2 汽-液平衡測定裝置 11
2.1.2.3 汽-液平衡實驗步驟 12
2.1.3 汽-液平衡數(shù)據(jù)與相圖 12
2.1.3.1 汽-液平衡數(shù)據(jù) 12
2.1.3.2 實驗數(shù)據(jù)處理 14
2.1.3.3 檢驗熱力學一致性 15
2.1.4 乙酸締合作用的影響 16
2.2 固液平衡 18
2.2.1 固液平衡的原理以及種類 18
2.2.2 實驗儀器與試劑 18
2.2.2.1實驗儀器 18
2.2.2.2實驗藥品 18
2.2.3固-液相平衡數(shù)據(jù)的測定 19
2.2.3.1實驗裝置 19
2.2.3.2 固液平衡實驗步驟 19
2.2.4 實驗數(shù)據(jù)分析 20
2.2.4.1 步冷曲線的繪制 20
2.2.4.2 步冷曲線分析 20
2.2.4.3 乙酸-氯苯固液平衡相圖分析 21
2.2.5 固液平衡的數(shù)學模型 22
2.2.5.1 Wilson方程 22
2.2.5.2狀態(tài)方程 23
2.2.5.3 λh 方程法 23
2.2.5.4 經(jīng)驗方程 23
2.2.5.5拓撲法 23
2.2.6 模型建立 24
2.2.7 固液平衡模型求解 24
第三章 蒸餾-結(jié)晶耦合實驗 27
3.1蒸餾-結(jié)晶耦合裝置 27
3.1.1 蒸餾-結(jié)晶耦合實驗裝置圖 27
3.1.2主要設備及尺寸 27
3.2實驗藥品 28
3.3蒸餾-結(jié)晶耦合實驗步驟 28
第四章 影響蒸餾-結(jié)晶耦合分離乙酸-氯苯共沸體系的因素 30
4.1回流比對耦合工藝的影響 30
4.2 結(jié)晶終溫對結(jié)晶過程的影響 31
4.3 降溫速率對結(jié)晶過程的影響 34
4.4 發(fā)汗條件對產(chǎn)品純度與收率的影響 35
4.4.1發(fā)汗過程的考察 36
4.4.2發(fā)汗溫度的影響 36
4.4.3發(fā)汗時間的影響 38
第五章 蒸餾-結(jié)晶耦合過程的數(shù)值計算 40
5.1 發(fā)汗過程的數(shù)值計算 40
5.2 耦合實驗的數(shù)值計算 42
5.2.1 模型的建立 42
5.2.2模型求解 43
第六章 結(jié) 論 44
符號說明 45
參考文獻 47
讀研期間學術(shù)成果 51
致 謝 52
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