甲醇钠合成与分离过程研究

【摘要】本文研究了氢氧化钠与甲醇反应制备甲醇钠的工艺过程,实际工业生产中多采用反应与分离耦合的方法,从反应塔底部通入无水甲醇蒸汽,与反应液相逆流接触,来脱除液相中生成的水,提高甲醇钠的产量。基于对反应过程的化学平衡研究和热力学分析,以及反应体系的汽液相平衡研究,采用AspenPlus流程模拟软件建立反应汽提塔模型,对工艺过程进行优化。研究内容主要包括以下几个部分：1.对碱法合成甲醇钠反应过程进行分析,采用热力学循环计算的方法计算298K下反应Gibbs自由能变和反应焓变,依据Vant’Hoff方程积分得到化学平衡常数与温度的关系式,与文献数据进行对比,验证了关系式的可靠性。根据化学平衡常数随温度的变化关系,对实际工业生产过程进行初步分析；2.根据氢氧化钾-甲醇反应体系的相平衡文献数据,采用电解质NRTL活度系数模型来拟合汽液平衡组成数据,获得模型参数,模拟计算得到的汽液平衡组成与实验结果基本一致,说明得到的物性模型是可靠的；3.采用AspenPlus流程模拟软件建立反应汽提塔模型,参照工业生产的进料状况和塔的操作状况,将模拟结果与实际工业生产结果进行对比,来验证模型的可靠性。对稳态模拟过程中的温度变化和各组分在汽相和液相中的浓度变化进行分析,总结出塔内各参数的变化规律；4.调节模型参数,对反应和分离耦合过程进行分析,研究了塔压、理论塔板数、进料碱液中的醇碱摩尔比、无水甲醇蒸汽和碱液进料比、回流比等因素对反应分离结果的影响。以氢氧化钠转化率为目标变量,对各个工艺参数进行优化,得到了适宜的生产条件。
【作者】熊孟；
【导师】王成习；
【作者基本信息】浙江大学，化学工艺，2014，硕士
【关键词】甲醇钠；反应分离耦合过程；热力学计算；ELECNRTL模型；

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