8万吨萃取精馏分离醋酸和水体系.docVIP

摘要

8万吨萃取精馏分离醋酸-水体系过程设计

摘要

为8万吨/年萃取精馏分离醋酸-水体系过程设计。醋酸是一种重要的化工原料。在工业生产中，凡是涉及醋酸的过程，如醋酸纤维素、醋酸烷基酯类等生产过程都会产生含醋酸的废水。目前由于治理技术不够完善或者是受利益的驱使，各生产厂家对这些含醋酸的废水处理不彻底或者直接排放，这样不仅造成了资源浪费，同时也给周围环境带来了严重的危害。因此，回收废水中的醋酸，不仅节约资源，而且利于保护环境。萃取精馏是一种特殊精馏方法。它是向共沸物或不易分离的混合物中加入一种萃取溶剂,使难分离组分间的相对挥发度增大，进而达到设计要求。醋酸水溶液是高度非理想物系，传统的普通精馏法不仅塔板数多，能耗大，而且难以分离彻底。本设计通过查阅大量文献，对比分析，最终确定采用萃取精馏流程进行设计计算，并要求最终醋酸液相浓度大于0.995，水液相浓度也大于0.995，方可满足设计要求。

关键词：醋酸；萃取精馏；过程设计；模拟优化

目录

目录

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目录

TOC\o1-3\h\z\u1绪论 -1-

1.1项目名称及背景 -2-

1.1.1醋酸的物理化学性质 -2-

1.1.2醋酸的主要用途 -3-

1.1.3醋酸的市场需求预测 -3-

1.2醋酸-水体系分离方法及比较 -4-

1.2.1普通精馏法 -4-

1.2.2酯化法 -4-

1.2.3吸附法 -4-

1.2.4液液萃取法 -5-

1.2.5萃取精馏法 -5-

1.2.6共沸精馏法 -6-

1.2.7液膜法 -7-

1.2.8多方法联用 -7-

1.3选定方案及简述 -8-

1.4萃取剂的筛选 -9-

1.5热力学模型的选择 -9-

2萃取精馏装置工艺流程模拟 -11-

2.1软件简介 -11-

2.2萃取精馏工艺的工艺流程及主要操作条件 -11-

2.2.1工艺流程说明 -11-

2.2.2主要单元设备的工艺操作条件 -11-

2.3主要模拟单元参数的设置 -12-

2.4全装置模拟结果 -18-

2.4.1萃取精馏塔模拟结果 -18-

2.4.2溶剂回收塔模拟结果 -19-

3精馏塔参数优化 -20-

3.1萃取精馏塔参数优化 -20-

3.1.1塔板数优化 -20-

3.1.2原料进料位置优化 -20-

3.1.3萃取剂进料位置优化 -21-

3.1.4回流比优化 -22-

3.1.5馏出进料比优化 -22-

3.1.6萃取剂进料量优化 -22-

3.2溶剂回收塔参数优化 -22-

3.2.1塔板数优化 -22-

3.2.2进料位置优化 -23-

3.2.3回流比优化 -23-

3.2.4馏出进料比优化 -23-

3.3优化结果分析 -24-

3.3.1萃取精馏塔优化结果分析 -24-

3.3.2溶剂回收塔优化结果分析 -24-

4全装置的物料衡算和热量衡算结果 -26-

4.1主要设备物料衡算即全装置物料衡算 -26-

4.2主要设备的能量衡算及全装置的能量衡算 -27-

5主要设备设计及选型 -29-

5.1设备设计概述 -29-

5.1.1过程设备的基本要求 -29-

5.1.2过程设备设计的作用 -29-

5.1.3过程设备设计的主要内容 -29-

5.2精馏塔工艺设计 -30-

5.2.1设计依据 -30-

5.2.2概述 -30-

5.2.3塔设备选型要求及原则 -31-

5.2.4塔板类型选择 -31-

5.2.5塔板液流形式选择 -32-

5.2.6精馏塔塔板设计 -32-

5.2.7塔高计算 -35-

5.3流股间换热器的工艺设计 -36-

5.3.1换热器简介 -36-

5.3.2换热器选型依据 -36-

5.3.3换热器的分类 -36-

5.3.4列管式换热器选型原则 -37-