共沸精馏回收正丁醇的模拟与优化_胡鸿宾

 

第32卷第6期2011年12月 青岛科技大学学报(自然科学版)Journal of Qingdao University 

of Science and Technology(Natural Science Edition)Vol.32No.6

Dec.2011   文章编号:

1672-6987(2011)06-0614-03共沸精馏回收正丁醇的模拟与优化

胡鸿宾,宋红荣,叶庆国*

(青岛科技大学化工学院,山东青岛266042

)摘 要:以中性染料生产过程中产生的正丁醇-水混合液为研究对象,采用以原料水为夹带剂的自夹带共沸精馏法分离正丁醇-水体系的工艺流程。并采用PROⅡ对工艺流程进行了计算机模拟和优化。分别考察了回收塔的理论板数、冷凝温度、塔顶压力对分离过程的影响,得到了适宜的操作工艺条件:回收塔采用6块理论板,塔顶压力位0.1MPa,冷凝温度为40℃,消耗较少的冷却水和蒸汽使塔釜液达到分离要求。模拟结果可用于指导工业设计。

关键词:共沸精馏;正丁醇;模拟与优化中图分类号:TQ 

028   文献标志码:ASimulation and Optimization of n-Butanol by 

Azeotropic DistillationHU Hong-bin,SONG Hong-rong

,YE Qing-guo(College of Chemical Engineering,Qingdao University 

of Science and Technology,Qingdao 266042,China)Abstract:The azeotropic n-butanol-water mixture produced in the process of neutraldyestuff preparation was separated using azeotropic distillation with water as entrainer.PROⅡsoftware was used to simulate and optimum separation p

rocess.The influence ofoperation factors such as stage number of recovery tower,condensing temperature andpressure of the top 

of tower were studied.The appropriate parameters were obtained:six stages of recovery,0.1MPa of the pressure and 40℃of the condensing temperatureof the top 

of tower,which were useful for the industrial design and improvement.Key words:azeotropic distillation;n-butanol;simulation and optimization收稿日期:2011-10-

10作者简介:胡鸿宾(1988—),男,硕士研究生. *通信联系人.

  正丁醇主要用于制造邻苯二甲酸、

脂肪族二元酸及磷酸的正丁酯类增塑剂,也是有机合成中制丁醛、丁酸、丁胺和乳酸丁酯等的原料。生产中性染料的工艺过程中产生大量含正丁醇等有机溶剂的废水,

正丁醇的回收具有非常重要的意义。进行正丁醇的回收,不仅可以节约资金消耗,且减少其对环境和生物造成的污染,具有重要的经济和环保意义。

正丁醇与水在低温下部分互溶,20℃时水中能溶解7.7%(质量分数)的正丁醇,正丁醇中能溶解20.1%的水,

蒸馏时形成共沸物(共沸点93.0℃,正丁醇含量为55.5%)

,因此给正丁醇-水体系的分离带来困难[1]

。目前,国内已有报道采用盐效应萃取法对含正丁醇的废水进行处

理[2]

,同时为了改善有机溶剂的污染提出了离子液体萃取法[

3-

5]。但这些方法不能直接用于工业化,而共沸精馏法是一种很有效的分离方法,且适

用于工业化[6]

。本研究选用共沸精馏法,采用

PROⅡ模拟软件,

对回收正丁醇过程进行了工艺模拟与优化,并对该装置进行优化节能,为正丁醇废水回收装置的技术改造提供基础数据。

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