【摘 要】
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γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（简称KH570）是一种广泛应用于橡胶、玻璃纤维、涂料、纳米复合材料等领域的重要处理剂,可以有效改善产品的性能。目前,KH570多采用间歇精馏生产工艺,产品纯度不高、收率低、能耗大、工艺操作繁琐,难以满足市场对KH570的质量要求。本文针对某厂的KH570间歇精馏工艺,首次提出双塔连续精馏技术改造方案,并进行模拟和工艺参数优化。首先,利用双循环汽液平衡釜测定了KH
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γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（简称KH570）是一种广泛应用于橡胶、玻璃纤维、涂料、纳米复合材料等领域的重要处理剂,可以有效改善产品的性能。目前,KH570多采用间歇精馏生产工艺,产品纯度不高、收率低、能耗大、工艺操作繁琐,难以满足市场对KH570的质量要求。本文针对某厂的KH570间歇精馏工艺,首次提出双塔连续精馏技术改造方案,并进行模拟和工艺参数优化。首先,利用双循环汽液平衡釜测定了KH570在0.1～3.0 kPa范围内的汽液相平衡数据;DMF-KH570、3-氯丙基三甲氧基硅烷-KH570二元物系在3.0 kPa、不同温度下的汽液相平衡数据。利用面积检验法进行热力学一致性检验,结果显示实验数据符合热力学一致性。利用Aspen Plus软件回归NRTL和WILSON模型的参数,NRTL模型的预测值与实验值的误差更小,适合该精馏体系。其次,根据精馏原料的组成,提出了两种连续精馏工艺方案并对两种工艺方案进行模拟和优化。经过对比分析,确定了双塔连续精馏工艺为最佳方案。与现有的间歇精馏工艺相比,双塔连续精馏工艺的能耗节约28.54%,KH570的收率提高6.69%。双塔连续精馏工艺参数如下:DMF回收塔有6块理论板数,进料位置在第1块理论板;KH570精馏塔有11块理论板,进料位置在第8块理论板,KH570的质量分数为99.99%,收率约为91.79%,两冷凝器总热负荷为30.99 kW,两再沸器总的热负荷为31.94 kW。最后,在实验室条件下进行了DMF回收塔、KH570精馏塔的连续精馏实验。实验结果与模拟结果基本吻合,说明模拟结果可用于精馏工艺设计计算,对现有KH570间歇工艺的连续化改造具有指导意义。
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