【正文】 ： 日期： 關(guān)于論文使用授權(quán)的說明 學(xué)位論文作者完全了解延安大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本科生在校攻讀學(xué)士學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬延安大學(xué)，學(xué)生公開發(fā)表需經(jīng)指導(dǎo)教師同意。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目： 碳酸二甲酯 — 甲醇體系 間歇萃取精餾模擬 專 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝 （煤化工方向） ****學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件，允許學(xué)位論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。非保密論文注釋：本學(xué)位論文不屬于保密范圍，適用本授權(quán)書。 關(guān)鍵詞 ： Aspen Plus 軟件；碳酸二甲酯 ；間歇萃取精餾 ；靈敏度分析； The batch extractive distillation separation of dimethyl carbonate and methanol Abstract： In this paper, the Aspen Plus process simulation software, based on the UNIFAC activity coefficient model, the use of semicontinuous join the extractant, the reflux ratio constant distillate position of batch extractive distillation method gradually decreases as the extraction agent, ethylene carbonate, the use of sensitivitythe analysis method affecting the separation of dimethyl carbonate the methanol effect of various factors, and based on this the optimal separation conditions, obtained when the feed amount of the extractant 95kmol/sec, 4 plates feed, feed temperature25 ℃ , batch rectification column theoretical plate number of 25 blocks, a reflux ratio of separation for 5 hours to obtain the optimum effect, the purity of the purified dimethyl carbonate , the methanol distillate purity of greater than or equal to , extractant recovery purity equal to or greater . Keywords: Aspen Plus software。 The batch extractive distillation。 1 前言 碳酸二甲酯 — 甲醇恒沸 體系介紹 碳酸二甲酯（ DMC）是一種無色、帶有芳香氣味的可燃性液體，沸點為 ℃。 常壓下碳酸二甲酯，甲醇均為液體，甲醇的沸點為 ℃ ， 碳酸二甲酯的沸點是℃ 。此二元恒沸體系的沸點為 ℃， 簡單精餾無法將其分離， 必須采用特殊精餾，本文采用間歇萃取精餾的方法 [1]。 間歇精餾有兩種基本操作方式： 1. 餾出液組成恒定回流比不斷增大的間歇精餾操作； 2. 回流比恒定餾出液組成逐漸減小的間歇精餾。 萃取精餾是利用添加萃取劑來增加兩種難以分離物料的相對揮發(fā)度 , 使兩者容易通過精餾而分離的精餾過程。 萃取精餾操作具有裝置相對簡單、可立足現(xiàn)有裝置改裝、處理量大和可連續(xù)有效地分離等優(yōu)點，是最為廣泛使用的分離方法之一。全過程完全在單塔內(nèi)實現(xiàn)原料進(jìn)料、萃取劑的加入和回收。 根據(jù)溶劑加入方式，間歇萃取精餾可分為 一次性加入溶劑操作方式和半連續(xù)加入溶劑操作方式。其缺點是再沸器體積有限，限制了加料量。在這種操作模式下，萃取劑基本上在每個塔板上均發(fā)揮作用，增大了分離效率。 萃取劑選擇原理 [4] 1． 選擇性高，即加入少量溶劑后能大幅度的增加溶液相對揮發(fā)度； 2． 揮發(fā)性小，即具有比被分離組分高得多的沸點，且不與原溶液中各組分形成 ； 3 3． 恒沸物，以便于分離回收； 4． 添加劑能與原溶液有足夠的互溶度，兩者能良好的混合，以充分發(fā)揮每塊板上液相中添加劑的作用。 萃取精餾的操作特點 為增大被分離組分的相對揮發(fā)度，應(yīng)使各板液相均保持足夠的添加劑濃度，當(dāng)原料和萃取劑以一定比例加入塔內(nèi)時，必存在某一個最合適的回流比。同樣，當(dāng)塔頂回流溫度過低或添加劑加入溫度較低，都會引起塔內(nèi)蒸氣部分冷凝而沖淡各板的添加劑濃度。這個項目稱為 “ 先進(jìn)過程工程系統(tǒng) ” （ Advanced System for Process Engineering）簡稱 ASPEN。 它以嚴(yán)格的機理模型和先進(jìn)的技術(shù)贏得廣大用戶的信賴，它具有以下特性： 第一， ASPEN PLUS 使用最新的軟件工程技術(shù)通過它的 Microsoft Windows 圖形界面和交互式客戶 服務(wù)器模擬結(jié)構(gòu)使得工程生產(chǎn)力最大； 第二， ASPEN PLUS 擁有精確模擬范圍廣泛的實際應(yīng)用所需的工程能力， 這些實際應(yīng)用包括從煉油到非理想化學(xué)系統(tǒng)到含電解質(zhì)和固體的工藝過程。 在實際應(yīng)用中， ASPEN PLUS 可以幫助工程師解決快速閃蒸計算、設(shè)計一個新的工藝過程、查找一個原油加工裝置的故障或者優(yōu)化一個乙烯全裝置的操作等工程和操作的關(guān)鍵問題。 ASPEN PLUS 根據(jù)模型的復(fù)雜程度，支持規(guī)模工作流。分級模塊和模板功能使模型的開發(fā)和維護(hù)非常簡單。這些模型的可靠性和增強功能已經(jīng)經(jīng)過 20 多年經(jīng)驗的驗證和數(shù)以百萬計例子的證實。它將穩(wěn)態(tài)模型的功能帶到工程桌面，傳遞著無與倫比的模型功能和方便使用的組合。 BatchFrac 模型簡介 BatchFrac [6]是一個用于間歇蒸餾的單元操作模型，它是模擬多級間歇蒸餾塔的一個嚴(yán)格的模型。 BatchFrac 能夠處理各種間歇蒸餾問題包括以下系統(tǒng)： 1． 窄沸程 2． 寬沸程 3． 高度非理想系統(tǒng) 4． 三相系統(tǒng) 5． 反應(yīng)系統(tǒng) BatchFrac能夠檢測冷凝器中游離水的存在或者是塔中任意位置的第二液相的存在， BatchFrac在模擬級間傾析器時具有很大的靈活性， BatchFrac可以模擬帶有平衡或速度控制的反應(yīng)的間歇蒸餾塔這些反應(yīng)可以發(fā)生在任意一個平衡級上包括再沸器和冷凝器。 BatchFrac 模型 輸入規(guī)定： BatchFrac 塔板是從上往下計算的，起始于冷凝器。 5 BatchFrac 有兩種形式的數(shù)據(jù)輸入規(guī)定： 1． Column setup(塔設(shè)置 )； 2． Column operation(塔操作 )。物性參數(shù)選用 UNIFAC 活度系數(shù)模型。模擬過程以碳酸乙烯酯為萃取劑，根據(jù)不同的時間段得到符合要求的產(chǎn)品：輕組分甲醇的純度（摩爾分?jǐn)?shù)）要求大于等于99%。并且對萃取劑進(jìn)料量，萃取劑進(jìn)料位置 ，萃取劑進(jìn)料溫度，精餾塔回流比和塔板數(shù)進(jìn)行靈敏度分析，優(yōu)化過程得到理想工藝參數(shù)。要求精制得到碳酸二甲酯產(chǎn)品的純度 (摩爾分?jǐn)?shù) x)要大于等于 99%，分離采出的甲醇的純度大于等于 99%