CAJ | 학술논문

本工作设计了一套利用CO低温精馏分离稳定同位素13C的三级联装置,其填料层高度为38 m,塔径分别为0.15、0.08和0.05 m,塔内装填自主研发的高比表面PACK-13C专用填料.采用均匀设计方法进行级联装置的优化设计,综合分析了不同的回流比、原料量和级间进料量对同位素13C产品丰度和生产能耗的影响.对实验数据进行二次多项式逐步回归分析,获得了产品丰度与塔顶回流比、原料量及级间流量和能耗费用与回流比、原料量及级间流量的模型方程,并利用遗传算法对模型方程进行优化.模拟研究结果显示,优化后的三塔级联生产装置的各级间流量依次为18.056、236.50和32.400 mol/h,塔顶回流比为74.824,在此条件下可获得13C丰度≥93％.与初始设计值相比较,优化后降低了能耗费用成本.本工作提出的模拟优化研究方法可应用到同位素13C的产业化生产,以至推广到传统精馏过程的优化设计中.
본공작설계료일투이용CO저온정류분리은정동위소13C적삼급련장치,기전료층고도위38 m,탑경분별위0.15、0.08화0.05 m,탑내장전자주연발적고비표면PACK-13C전용전료.채용균균설계방법진행급련장치적우화설계,종합분석료불동적회류비、원료량화급간진료량대동위소13C산품봉도화생산능모적영향.대실험수거진행이차다항식축보회귀분석,획득료산품봉도여탑정회류비、원료량급급간류량화능모비용여회류비、원료량급급간류량적모형방정,병이용유전산법대모형방정진행우화.모의연구결과현시,우화후적삼탑급련생산장치적각급간류량의차위18.056、236.50화32.400 mol/h,탑정회류비위74.824,재차조건하가획득13C봉도≥93％.여초시설계치상비교,우화후강저료능모비용성본.본공작제출적모의우화연구방법가응용도동위소13C적산업화생산,이지추엄도전통정류과정적우화설계중.