aspen二元体系共沸组分_乙醇—水萃取精馏实验教学的改进及Aspen Plus软件的应用...

王俊+冷一欣+韶晖

摘要:萃取精馏是化工原理实验教学中重要的综合性实验。目前萃取精馏实验存在一些问题,针对这些问题提出了改进建议。通过改进,在教学过程中可以加强学生对萃取精馏这一复杂工程问题的理解,提高学生的工程实践能力。

关键词:萃取精馏;实验改进;工程实践

一、前言

精馏是化工原理中重要的传质单元操作之一,其基本原理是根据被分离混合物中各组分相对挥发度的差异,通过多次冷凝和汽化将其分离[1]。但在实际生产过程中常遇到各组分沸点相差很小或者具有恒沸点的混合物,用普通精馏的方法难以完全分离,此时需要采用特殊精馏,如恒沸精馏、萃取精馏、加盐精馏等[2]。虽然萃取精馏原理与普通精馏一致,但其复杂程度、操作难度、计算难度又远高于普通精馏,且萃取精馏已经被广泛的应用于化工分离,因此开展萃取精馏实验对本科生利用所学知识分析和处理复杂工程问题能力的培养有重要意义。

萃取精馏实验教学中常用乙醇—水体系为实验对象,并以乙二醇为萃取精馏剂。然而在实际教学过程中,发现此实验存在一些问题:实验数据记录简单,相对挥发度是影响萃取精馏塔分离效果最为关键的因素,而塔内液相溶剂相对含量又是影响相对挥发度的关键,因此实验过程中监测溶剂在塔内的浓度变化显得尤为重要。但在实验中并没有考虑这一点,仅测量塔顶和塔釜处乙醇的含量;理论板数计算也不够严谨,教材中一般以芬斯克方程计算理论板数,但由于体系复杂,为

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