有机水溶液分离过程的节能研究

• 作 者: 黄涛
• 机 构: 清华大学
• 出 处: 清华大学
• 发表日期: 2003年期
• 关键词: 节能 加盐萃取 恒沸精馏 萃取精馏 水解反应 有机水溶液

在化工生产中，从有机水溶液中分离有机物是一个很常见的过程，而且最常采用的分离手段就是精馏技术。由于很多有机物具有一些特殊的性质，往往给分离过程带来一定的困难，同时由于水的汽化潜热比较高，将会使精馏过程的热能消耗比较大。现在许多生产厂家为了寻求更大的经济效益，都把节能降耗看作是降低生产成本的主要手段之一，因此对有机水溶液分离过程的节能进行研究在国民经济生产中有着非常普遍的实际意义。
针对两个比较典型的与有机水溶液分离有关的实际生产过程，本论文从采用其他过程与现有的精馏相结合进行节能的角度出发进行了以下几方面的研究：
1.在从异丙醇水溶液中分离制备高纯度异丙醇的过程中，针对现有的恒沸精馏法生产工艺能耗较大的缺点，提出采用新的加盐萃取－恒沸精馏的组合工艺代替原工艺进行节能研究。在对新工艺的实验研究的基础上对其进行模拟计算，得到了它的物流状况和能耗统计并与原工艺进行比较。结果表明，在保持进料处理量不变的前提下，新工艺比原工艺节约能耗40％。
2.在聚乙烯醇生产废液回收的甲醇和醋酸甲酯的分离过程中，针对现有的萃取精馏法生产工艺能耗较大的缺点，提出采用新的加盐萃取－萃取精馏的组合工艺代替原工艺进行节能研究。在对加盐萃取的实验研究基础上对新工艺进行模拟计算，得到了它的物流状况和能耗统计并与原工艺进行比较。结果表明，在保持进料处理量不变的前提下，新工艺比原工艺节约能耗24.1％。
3.在聚乙烯醇生产废液回收的醋酸甲酯水解反应及产物分离过程中，针对醋酸甲酯水解反应不完全导致现有产物分离工艺能耗较大的缺点，提出采用新的精馏－二次水解反应的组合工艺代替单一的精馏工艺进行节能研究。在对醋酸甲酯水解反应的动力学进行实验研究的基础上，通过模拟计算对新工艺的工艺条件进行了确定，得到了新工艺的物流状况和能耗统计并与原工艺进行比较。结果表明，在保持进料处理量不变的前提下，新工艺比原工艺节约能耗8.33％。