基于gPROMS的分子蒸餾過程研究.pdf

1、分子蒸餾技術(shù)可以解決大量常規(guī)蒸餾技術(shù)不能解決的問題，尤其是對(duì)于高沸點(diǎn)、熱敏性及易氧化物料的分離具有突出的優(yōu)勢(shì)，能夠很好地保護(hù)熱敏性物質(zhì)的品質(zhì)。目前分子蒸餾技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)產(chǎn)品的分離。 分子蒸餾操作過程中，液膜表面的溫度和濃度等參數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量困難，直接采用液膜主體溫度或是蒸餾器壁面溫度計(jì)算蒸發(fā)速率等指標(biāo)誤差較大，因此，這些關(guān)鍵參數(shù)主要靠模擬計(jì)算間接獲得。分子蒸餾過程模型研究涉及到流體的流動(dòng)、傳熱和傳質(zhì)等問題，描述這些問題的

2、微分方程常常是一系列復(fù)雜的非線性偏微分方程，除了某些簡(jiǎn)單的情形以外，很難獲得這些偏微分方程的解析解。 gPROMS采用聯(lián)立方程法，為復(fù)雜化工系統(tǒng)的模型化提供成熟先進(jìn)的建模環(huán)境，可以較好地對(duì)動(dòng)態(tài)模型和分布參數(shù)模型進(jìn)行求解，為分子蒸餾過程的研究引入了新的研究手段。 甘油是一種重要的化工原料。生物柴油的生產(chǎn)過程中會(huì)副產(chǎn)大量含有脂肪酸甲酯的甘油，采用適宜的工藝對(duì)甘油精制回收，既為國家節(jié)省了甘油資源，又能夠降低生物柴油的價(jià)格。

3、 本文通過對(duì)刮膜式分子蒸餾過程進(jìn)行分析，在頭波和液膜假設(shè)基礎(chǔ)上，建立了刮膜式分子蒸餾過程數(shù)學(xué)模型。采用軟件gPROMS對(duì)分子蒸餾分離甘油-油酸甲酯模擬物系過程進(jìn)行求解，得到了較適宜的分子蒸餾操作條件：蒸餾器壁面溫度為378K，刮板轉(zhuǎn)速為300rpm和進(jìn)料流量為0.09g/s。 通過甘油-油酸甲酯模擬物系分子蒸餾實(shí)驗(yàn)對(duì)模型及求解結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證：蒸餾器壁面溫度、刮板轉(zhuǎn)速和進(jìn)料流量對(duì)蒸發(fā)速率、甘油收率和產(chǎn)品純度等評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響計(jì)算