離子液體萃取催化乙酸甲酯和丁醇轉(zhuǎn)酯反應(yīng)精餾的設(shè)計和控制.pdf

1、北京化工大學(xué)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。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名： 垡超 日期： 2 口} 驢．』、竺關(guān)于論文使用授權(quán)的說明學(xué)位論文作者完全了解北京化工大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：

2、研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬北京化工大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，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?？谡撐臅翰还_( 或保密) 注釋：本學(xué)位論文屬于暫不公開( 或保密) 范圍，在』L 年解密后適用本授權(quán)書。函} 暫不公開( 或保密) 論文注釋：本學(xué)位論文不屬于暫不公開( 或保密) 范圍，適用本授權(quán)書。

3、作者簽名： 魚趨導(dǎo)師簽名：—j 嗚虻日期： 獨I5 2 ：f ：生日期：z 蛆業(yè)．基：迭摘要離子液體萃取催化乙酸甲酯和丁醇轉(zhuǎn)酯反應(yīng)精餾的設(shè)計與控制摘要近年來，具有諸多優(yōu)良特性的離子液體作為新型萃取劑和催化劑引起了廣泛關(guān)注，尤其是在節(jié)能環(huán)保方面優(yōu)勢突出。其一，離子液體可用于消除反應(yīng)精餾中不同化合物因非理想相平衡而產(chǎn)生的共沸混合物。其二，離子液體可作為諸多化學(xué)反應(yīng)過程的催化劑。蔡賈林等人( I n d ．E n g ．C h e m ．R

4、e s ．2 0 1 1 ，5 0 ) 最近將離子液體應(yīng)用于乙酸甲酯和丁醇轉(zhuǎn)酯反應(yīng)精餾過程，進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)流程模擬。本文以年總成本最低為目標(biāo)，重新探索了經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的精餾塔壓力、精餾塔塔板總數(shù)和進(jìn)料位置。結(jié)果表明，當(dāng)反應(yīng)精餾塔的壓力為0 ．8a r m 、塔板總數(shù)為3 7 、丁醇和乙酸甲酯分別從第1 0 塊和第3 5 塊塔板進(jìn)料時，年總成本最低。采用T A C 優(yōu)化算法可節(jié)約成本2 4 ．4 ％，而甲醇和乙酸丁酯的產(chǎn)品純度仍然保持在9 7 ．4

5、 ％和9 9 ．6 ％以上，為實際反應(yīng)工藝的節(jié)能優(yōu)化提供了理論依據(jù)。進(jìn)而，本文以乙酸甲酯和丁醇轉(zhuǎn)酯反應(yīng)的實際生產(chǎn)工藝為背景，設(shè)計離子液體作為萃取劑和催化劑的反應(yīng)精餾流程并研究控制策略克服干擾。兩個用于檢驗控制系統(tǒng)控制性能的階躍擾動分別是±2 0 ％的進(jìn)料流量階躍擾動和5 ％的進(jìn)料組分階躍擾動。閉環(huán)仿真結(jié)果表明，產(chǎn)物M E O H 純度維持在摩爾分率9 9 ％±O ．1 1 ％，產(chǎn)物B U A C 純度維持在摩爾分率9