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针对二氧五环传统的生产工艺存在原料转化率低、能耗大、污染严重、占用设备多等问题,引入反应萃取精馏技术,将反应、萃取、精馏耦合在一个设备中进行,以分离促反应,以萃取促分离,提高了原料的转化率和粗产品的纯度,节约了设备投资和能耗。反应萃取精馏技术由于化学反应和萃取精馏的引入,变量之间具有高度的耦合性,使设计和操作变得复杂。本文利用成熟的大型化工流程模拟软件ASPEN PLUS,采用实验与计算机模拟相结合的方式对连续反应萃取精馏生产二氧五环的工艺过程进行了系统的研究。通过小试系统研究了甲醛和乙二醇的反应,确定该反应为二级反应,反应的动力学方程式为:在小试的基础上,构建了反应萃取精馏中试装置,并进行了连续生产,通过控制合适的回流比,在塔顶连续采出高纯度二氧五环,塔底采出水。系统测定了连续生产过程中的各工艺操作参数以及各级塔盘上的温度和各组分的浓度分布,为产品的工业化设计提供了设计参数。利用ASPEN PLUS对该工艺过程进行了模拟,模拟值与中试结果吻合较好,表明该软件可用于反应萃取精馏生产二氧五环的过程模拟计算。对连续反应萃取精馏生产二氧五环的工艺进行了初步设计,利用计算机模拟对该流程的设备参数和工艺条件进行了设计和优化,模拟得到反应萃取精馏塔适宜的操作参数为:总板数21块,其中精馏段2块,萃取段9块,反应段5块,提馏段5块;回流比1.5;进料比例n(乙二醇):n(甲醛)=1.05:1,乙二醇进料温度常温。依据这个条件模拟,二氧五环的纯度可达94.7%。在产品的精制方面,系统研究了萃取精馏法、分子筛脱水法和氯化钠盐析-分子筛联合脱水法三种方法的脱水效果。实验结果表明,氯化钠盐析-分子筛联合脱水法为最适宜的精制方法。采用这种方法,在氯化钠的加料量为7.5%,分子筛和精制产品合适的加料比例为1:1时,产品纯度可达99.9%,满足二氧五环产品的质量要求。