徐莹[1]2017年在《色谱分析在化工过程中的研究和应用》文中研究指明近些年来,随着我国经济以及社会的不断发展,人们的物质文化需求在日益增长,现在人们的需求也不仅仅只满足于量,对质的要求也在不断飞跃。化工行业的成长对大众需求的满足提供了重要的基础,化工行业与我们日常生活中的方方面面都有着重要的联系,在化工过程中加入色谱分析可以加快化工行业的发展速度。所以在此前提下,我国的色谱分析在化工过程中的研究和应用也进行了许多必要的改革,将以往存在的一些问题进行必要的解决,这对我国未来的综合发展有着重要的意义。
杨幼平[2]2003年在《色谱分析在化工过程中的研究与应用》文中研究指明本文是湖南省科技重点攻关项目的部分工作。根据攻关项目试验的需要，研究了在攻关项目中涉及的医药、农药及石油化工生产过程中的色谱分析方法。 全文共分叁章： 第一章详细地研究了环己烷氧化废液中的有机酸的分离和定量分析。环己烷氧化废液是在己内酰胺生产过程中环己烷液相氧化时产生的副产物，体系非常复杂。根据样品的特点采用毛细管气相色谱法测定了综合利用环己烷氧化产生的皂化废液过程中的多种一元有机酸和反相高效液相色谱法分离分析多种一元有机酸和二元有机酸。废碱液经过氧化、离心、酸化、抽滤等处理以后，采用强极性的聚乙二醇20M(PEG20M)毛细管柱，程序升温，用丙酸做内标，用丙酮做溶剂对每一步工艺过程中的产物采用毛细管气相色谱法进行了跟踪分析。实验结果表明，该方法中乙酸、丙酸、正戊酸、正己酸的线性范围分别为0.1～8，0.1～10，0.2～12，0.2～12g／L，相关系数分别为0.9992，0.9988，0.9986，0.9990。各酸的相对标准偏差小于2.2％(n=5)，测定各个样品中各有机酸的回收率在88.0％～105.0％之间。采用反相高效液相色谱法在YWG—C18色谱柱(25cm×4.6mm，i．d．，5μm)上以20 mmol／L磷酸盐缓冲溶液(pH=2.30)和甲醇的二元流动相分离测定了废碱液综合利用过程中的各种有机酸。流动相流速为1.0 mL／min，紫外检测波长为210nm。实验结果表明，该方法中正戊酸、正己酸，丁二酸、戊二酸、己二酸的线性范围分别为2.00～20.00，2.12～21.20，1.97～19.70，2.00～20.00，2.50～35.00g／L，相关系数分别为0.9986，0.9988，0.9992，0.9986，0.9988。该方法各酸的相对标准偏差小于1.5％，回收率在95.5～103.2％之间。 第二章详细地研究了反相高效液相色谱分离和检测合成医药产品布替蔡芬过程中的复杂体系的色谱条件。采用甲醇一水一叁乙胺体系(85:13:2，v/v)作流动相，UV检测，检测波长254nm，流速1.smL/min，分离分析了布替蔡芬。方法线性范围0.29/L一2.09/L，相关系数为0.9986，相对标准偏差小于1.8%，平均回收率为98.5%。该方法简便、准确、快速，己成功地应用于有机合成过程中复杂体系中的布替蔡芬的测定。 第叁章详细地研究了毛细管气相色谱法测定水溶液中仿生农药N，N一二甲基一2，3一二氯丙胺盐酸盐含量的分析方法。该方法是在国家标准方法(GB820O一87)存在准确度问题的情况下开展研究的。样品经过氢氧化钠溶液中和，并用叁氯甲烷溶剂萃取后，用甲苯作内标，采用毛细管气相色谱法进行分析。采用ACI弹性石英毛细管柱，30 mxO.32Inm i.d.，固定液:100%二甲基聚硅氧烷;柱温1巧℃，汽化室温度160℃，检测室温度160℃;载气(高纯N2)压力16psig;FID检测;Range20;衰减2;进样量1 pL;分流比75:1。相对标准偏差RSD(n=5)小于2.0%，回收率在96.6%~103.6%之间。该方法简单、快速、准确、重现性好，弥补了国家标准方法的不足。方法已成功地应用于生产厂家不同批次的N，N一二甲基一2，3一二氯丙胺盐酸盐的测定。 总之，本文通过大量深入、广泛的研究，建立了几种用色谱分析化工过程中产品含量的分析方法。其方法简便、准确、颇有实用价值，为完成湖南省科技重点攻关项目打下了良好的基础。
谷新春[3]2007年在《海上钻屑脉冲热驱脱油技术的过程评价与脉冲管洗涤器研究》文中研究说明本文针对海上钻屑处理的特殊性，提出了海上钻屑脉冲热驱脱油技术。其总体方案为：以轻质溶剂稀释和清洗岩屑，再将重质油(油基泥浆)与轻质溶剂分离，重质油可汇入振动筛下钻井液，溶剂循环使用。岩屑中所含轻质溶剂以高温干燥方式驱除，使岩屑中不含油与溶剂，可抛海处理，干燥出来的溶剂循环使用。该方法可在钻井平台的限定范围内安全进行，并达到环保排放标准，且经济效益显着。利用HYSYS化工流程模拟软件对提出的多个可行工艺方案进行了模拟计算，对海上钻屑脉冲热驱脱油技术中各工艺设备的物流与热力学参数进行了评价。从工艺的可实施性、耗能及技术性能指标情况综合考虑，确定了最佳工艺流程方案。最终流程方案中，整个工艺过程的能耗为300kW／h，溶剂消耗量为12kg／h。针对钻屑洗涤工艺过程，开发了新型混合洗涤设备—脉冲管洗涤器，并用Fluent6.2提供的欧拉多相流模型和RNG k-ε湍流模型对其进行了液固两相湍流流场的数值模拟。分析了脉冲管洗涤器内的流场和颗粒的运动情况。并对其性能进行了实验测试。结果表明：脉冲管洗涤器特殊的结构设计，增强了管内流体的湍动，增加了颗粒的停留时间，从而提高了混合沈涤的效果。对精馏过程进行了实验测试。测试结果表明：岩屑洗涤后的溶剂跟油基泥浆混合液可以顺利通过精馏过程分离。对精馏分离前后的油基泥浆和溶剂的色谱分析测试结果表明处理前后油基泥浆的成分基本没有变化，可以返回钻井过程循环使用；溶剂也可循环利用。经国家海洋局北海监测分局的检验结果表明：由实验得到的样品中钻屑中的含油量降至0.12％(重量百分比)，生物毒性检验达标。目前国际上规定的钻屑可排海的最低含油量指标为1％。
王文强[4]2016年在《丁二腈制备与提纯工艺的研究》文中研究说明近年来,随着锂离子电池的发展,丁二腈作为一种重要的锂离子电池有机电解液中的添加剂,因其具有防气胀、改善电池高温循环性能、提高电池电化学稳定性窗口等优点,逐渐受到国内电解液生产商的重视。丁二腈的纯度对于电解液的比容量和首次效率影响较大,当丁二腈的纯度达到99.95%以上时,电池的比容量和首次效率都较大。当纯度为99.95%以上的丁二腈添加量为3%时,复合正极材料的电性能较好。然而目前,丁二腈一般采用如下两条路线合成,第一:把氰化钠与1,2-二氯乙烷混合反应,除盐得到丁二腈;第二:利用丙烯腈与氰化氢在碱性催化剂的催化作用下反应生产丁二腈。由以上两种工艺制得的丁二腈产品纯度都在99.5%以下,并带有颜色,无法满足作为锂离子电池电解液添加剂的要求。因此寻找一种合理有效的工艺路线来制取高纯度的丁二腈产品迫在眉睫。本文以丙烯腈和氢氰酸为原料,研究了丙烯腈和氢氰酸在碱性催化剂催化作用下生产制备丁二腈的方法,并以反应制备的粗品丁二腈为原料,探索了一条真空精馏分离提纯粗品丁二腈生产高纯丁二腈的工艺路线,并利用Aspen Plus模拟软件对整个工艺进行模拟优化为高纯丁二腈的生产提供了一种新思路。本文首先对丙烯腈与氰化氢在碱性催化剂的催化作用下制备丁二腈的反应进行了实验研究。通过实验找出了最佳的反应条件:叁乙胺与丙烯腈摩尔比为0.05:1时为最佳催化剂用量;最佳反应温度为30℃。在此反应条件下丁二腈的产率维持在92%以上。在保证丁二腈不发生变质反应的条件下(精馏最高温度不超过180℃)设计了采用真空精馏的方法提纯粗品丁二腈的实验,精馏过程控制塔顶真空度为0.5kpa(绝压),回流比为1:1,塔釜温度为160℃,塔顶冷凝水温度维持在58℃,收集塔顶馏分得到纯度99.998%的高纯丁二腈产品,且塔釜丁二腈在持续精馏12小时的情况下性质稳定未发生聚合和分解反应。本文利用Aspen Plus软件对丁二腈反应过程中产生的重组分杂质进行了估算,根据物料体系特征选择NRTL方程作为模拟计算的物性方法。利用Aspen Plus软件的间歇精馏动态模拟模块对粗品丁二腈间歇精馏实验进行了模拟,并将模拟结果与实验结果进行对比,发现实验结果与模拟结果基本吻合,从而进一步说明模拟所选择的物性方法和参数估算是合理可用的。在丙烯腈与氰化氢制备丁二腈的反应实验、粗品丁二腈真空精馏提纯实验以及间歇精馏模拟的基础上对高纯丁二腈的生产工艺进行了设计,并对整个工艺流程进行了模拟与优化,确定了最优工艺流程和适宜的操作条件。经过此工艺模拟后所得丁二腈产品纯度超过99.998%,且高纯丁二腈收率维持在98%以上。
李剑锋[5]2013年在《化工过程中色谱分析的相关研究》文中认为近几年来,随着科技的飞速发展,各种新技术、新方法的应用也越来越普遍,这其中就包括了色谱分析法,它已经广泛的应用在了化工、医药、环保和科研等众多领域之中,并成功获得了大家的一致好评。本文主要讲述了色谱分析法以及色谱分析在化工过程中的一些研究。
兰君钰[6]2018年在《直接酯化法合成4-丙烯酸羟丁酯工艺的研究与优化》文中研究说明热固性丙烯酸树脂具有耐化学性、耐候性、涂膜色浅丰满、力学性能和附着力优异等特点,被广泛用作汽车面漆和罩光清漆。其中,羟基丙烯酸树脂涂料以其可室温或低温烘烤固化、抛光打磨性能好等特性成为汽车修补行业中罩光清漆的主要品种。羟基单体的类型对树脂的性能有很大的影响,为开发、拓展汽车涂料开展了新型单体的不断研制,4-丙烯酸羟丁酯是近年来逐渐发展起来的一种新型羟基单体。本文以丙烯酸和1,4-丁二醇为原料,采用直接酯化法合成4-丙烯酸羟丁酯。分别考察了催化剂的种类和用量、阻聚剂的种类、反应时间、反应温度、丙烯酸的滴加时间、滴加温度、带水剂等因素对反应过程的影响。以反应得到的粗品4-丙烯酸羟丁酯为原料进行萃取实验,通过实验发现环己烷可作为1,4-丁二醇二丙烯酸酯的萃取剂,二氯甲烷可作为从水相中提取4-丙烯酸羟丁酯的萃取剂,溶剂比是影响萃取效果的一个重要因素,在其它条件不变的情况下,温度对萃取效果的影响较小,20℃的条件下能达到较好的的萃取效果,萃取温度选20℃为宜。在实验的基础上对高纯4-丙烯酸羟丁酯的生产工艺进行了设计,通过Aspen Plus提供的经验方法,对整个流程应用NRTL物性方程进行模拟,而且以该模型为基础对Aspen Plus中未查到的4-丙烯酸羟丁酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯进行物性估算,得到4-丙烯酸羟丁酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯等物质缺失的物性,找出了萃取工艺操作所需的最佳温度以及最佳萃取剂流量,精馏操作的最佳进料位置、塔板数以及最佳回流比等各种工艺参数,模拟结果同实验结果相吻合,本工艺流程所生产的4-丙烯羟丁酯产品纯度可达99.4%,4-丙烯酸羟丁酯产品纯度可达到目标要求。整个工艺流程采用先萃取后精馏的方法,为今后高纯4-丙烯酸羟丁酯的生产提供了指导。
张兵[7]2012年在《高沸点热敏物系中4-氯-3，5-二甲基苯酚的分离提纯》文中认为广谱抗菌剂4-氯-3，5-二甲基苯酚工业上主要通过3，5二甲基苯酚氯化反应制取。这一反应会引入副产物2-氯-3，5-二甲基苯酚、2，4-二氯-3，5-二甲基苯酚和其他重组分。由于该混合物成分复杂、高温下容易发生结焦聚合，给产品分离造成很大的困难。为了获得符合质量要求的4-氯-3，5-二甲基苯酚产品，需对氯化反应后混合物采用先精馏粗分离，后重结晶精制的方法来进行提纯，该分离手段目前主要存在两个问题：精馏粗分后重结晶精制造成生产成本较高；产品在塔釜易结焦。针对其高温易发生热敏反应的问题，本文在热敏物系热稳定理论的基础上探讨了4-氯-3，5-二甲基苯酚的分离思路，通过真空条件下间歇精馏，对直接获得4-氯-3，5-二甲基苯酚产品的分离方案进行了摸索，并确定了最佳的真空度、回流比等操作参数，同时考察了温度、压强等因素对产品热敏反应的影响。本文通过流程模拟软件PRO/II对处理量为8.5t/d的4-氯-3，5-二甲基苯酚分离装置进行了模拟计算，选用NRTL方程作为热力学模型，内-外算法作为数学模型进行了严格计算，对理论板数、回流比以及操作压强等工艺参数进行了优化，并选用500Y型金属板波纹填料，计算了塔径塔高，同时对液体分布器、填料压圈、集液再分布装置等塔内件进行了基本选型。
梁建国[8]2012年在《无水哌嗪分离工艺研究》文中研究表明本文首先简要介绍了哌嗪的合成路线及用途,并对国内外哌嗪分离工艺进行了综述,在查阅大量文献及实验室前期研究的基础上,使用剩余曲线判断精馏的可行性范围,通过测定乙二胺-水体系的气液相平衡数据,采用Aspen Plus预测环己烷-乙二胺、环己烷-水的气液相平衡曲线,选择环己烷为共沸剂对哌嗪粗品混合溶液进行共沸精馏去除乙二胺和水,最终得到哌嗪产品的纯度为96.33%、叁乙烯二胺产品的纯度为97.65%。并以水为萃取剂,实现环己烷的回收利用,其中环己烷层液体体积与水的体积比为5：3。在间歇精馏实验的基础上,设计了哌嗪产量为1000t/a、叁乙烯二胺产量为680t/a的工业化分离工艺流程,并采用Aspen Plus化工模拟软件对整个工艺进行模拟,利用sensitivity模块对理论板数、进料位置和回流比等工况进行优化,在优化工况条件下,模拟得到的哌嗪产品纯度为98.20%,回收率为97.28%；叁乙烯二胺的产品纯度为98.90%,回收率为93.67%。以Aspen Plus模拟数据为基础,使用Tray Sizing和Tray Rating模块对精馏塔进行初步设计与核算,其中各精馏塔都采用化工分离中常用的单流型筛板塔。同时运用Aspen HTFS+换热器设计软件对预热器、冷却器和再沸器进行设计与核算,并对各换热器及其它设备进行选型。精馏塔优化工况及设计结果为：1.脱水塔的理论塔板数为22块,进料位置为第10块塔板,塔内径为0.68m,板间距为0.45m,最大液泛因子为0.7914；回流比为0.7,蒸馏比率为0.7892。2.共沸精馏塔的理论塔板数为19块,原料和环己烷的进料位置分别为第6、17块塔板,塔内径为0.68m,板间距为0.45m,最大液泛因子为0.7681；回流比为0.4,蒸馏比率为0.9319。3.哌嗪精馏塔的理论塔板数为23块,进料位置为第14块塔板,塔内径为0.36m,板间距为0.30m,最大液泛因子为0.7848；回流比为4.0,蒸馏比率为0.6604。4.叁乙烯二胺精馏塔的理论塔板数为15块,进料位置为第8块塔板,塔内径为0.22m,板间距为0.20m,最大液泛因子为0.7557；回流比为1.0,蒸馏比率为0.9770。
朱彦[9]2007年在《甲苯半间歇一段硝化反应放大研究》文中研究指明本文应用反应量热仪RC1e，通过对甲苯半间歇一段硝化的研究，在本质安全的前提下，设计反应器体积放大1000倍后的主要设备参数和工艺操作条件，并对其安全性进行分析。首先用RC1e分别测量甲苯、蒸馏水、正丙醇、丙叁醇和乙二醇在不同搅拌速度下的传热系数，拟合wilson曲线，求出斜率β。结合导热系数、粘度、比热等物理性质和反应器几何常数Z，求出RC1e反应器常数α。然后改变不同的搅拌速度，测量甲苯硝化过程的传热系数，同样方法拟合wilson曲线，结合反应器常数α，求出甲苯硝化过程的物性因数V，从而计算出实验室反应物传热系数hr_l。在几何相似的基础上推导出反应物传热系数的放大关系，通过分析混合过程对硝化反应的影响，计算出放大后的最佳搅拌速度，然后求出放大后反应物传热系数hr_B。估算反应器器壁和冷却装置传热系数，从而求出工厂规模反应器总传热系数U_B为580W／m~2K，与工程经验值581W／m~2K非常接近。通过RC1e测得的热力学和动力学数据对硝化反应动力学进行研究，拟合速率反应方程式，求出反应级数和活化能。通过热量和物料衡算，结合热力学、动力学和混合过程的分析结果，最终计算出放大1000倍后工厂反应器所需换热面积为3.77m~2、最大放热速率58.84kW、生产能力120kg／h等主要工艺参数。通过该工艺条件下绝热温升△T_(ad)、最大反应温度MTSR等相关安全参数的计算和热稳定操作图的分析，验证了放大结果的安全性和可靠性。
李汝贤[10]2006年在《非均相间歇共沸精馏模拟的研究》文中进行了进一步梳理本文综述了苯酚国内外生产现状,工业上的用途、以及工业生产苯酚的各种工艺方法,研究了甲苯苯甲酸法生产苯酚,在前人实验结果的基础上研究了工艺中不同溶剂的对反应的影响,同时对苯甲酸生产苯酚的机理进行了探讨。本文针对在甲苯苯甲酸法生产苯酚的过程中,由甲苯生产苯甲酸时,产生大量重组分废料进行了研究,通过高真空减压精馏,充分回收利用重组分废料,得到苯甲酸、苯甲酸苄酯和芴酮等高附加值工业产品。在甲苯苯甲酸法生产苯酚过程中,苯酚中的主要杂质为水,苯酚的精制过程主要是使用非均相共沸精馏。本文以甲苯为夹带剂,以苯酚、甲苯、水的体系为例进行了非均相间歇共沸精馏的过程模拟。本文对共沸精馏以及间歇精馏的分离技术和进展进行了评述,应用严格的热力学模型,提出了一个可广泛应用于共沸精馏和一般精馏的平衡级间歇精馏模型,该模型摒弃了一般间歇精馏模型的松弛算法,使用同步校正方法,增强了模型的适用性和精确性,模型构造以微分方程为主,具备可读性强,便于修改等优点。该间歇精馏模型为恒体积持液模型,可以简化得到恒摩尔持液模型,另外根据精馏塔塔顶回流组成的不同,模型可以解决精馏塔顶回流均相和非均相的不同操作情况。间歇精馏模型需要严格的初值,本文提出了使用组分物料衡算和总物料衡算结合的模型建立了全回流模型,模型具备算法简便,收敛快等优点,利用模型提出间歇共沸精馏最小夹带剂用量的概念,当夹带剂用量过量时,所需间歇精馏的理论板数最少,同时最小夹带剂用量随精馏塔理论板数的增加而减少。通过全回流模型确定间歇精馏的初值,使用Matlab软件实现间歇精馏的动态模型,不同物系可选用合适算法进行模拟运算。以苯酚、甲苯和水体系为例进行模拟,模拟计算结果与实验结果吻合较好。
参考文献：
[1]. 色谱分析在化工过程中的研究和应用[J]. 徐莹. 科学技术创新. 2017
[2]. 色谱分析在化工过程中的研究与应用[D]. 杨幼平. 湘潭大学. 2003
[3]. 海上钻屑脉冲热驱脱油技术的过程评价与脉冲管洗涤器研究[D]. 谷新春. 青岛科技大学. 2007
[4]. 丁二腈制备与提纯工艺的研究[D]. 王文强. 青岛科技大学. 2016
[5]. 化工过程中色谱分析的相关研究[J]. 李剑锋. 化工管理. 2013
[6]. 直接酯化法合成4-丙烯酸羟丁酯工艺的研究与优化[D]. 兰君钰. 青岛科技大学. 2018
[7]. 高沸点热敏物系中4-氯-3，5-二甲基苯酚的分离提纯[D]. 张兵. 天津大学. 2012
[8]. 无水哌嗪分离工艺研究[D]. 梁建国. 西北大学. 2012
[9]. 甲苯半间歇一段硝化反应放大研究[D]. 朱彦. 南京理工大学. 2007
[10]. 非均相间歇共沸精馏模拟的研究[D]. 李汝贤. 天津大学. 2006