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丙酮回收过程水吸收及精馏工艺优化

廉磊  
【摘要】:丙酮作为重要的有机溶剂,在化工、制药、轻工等行业中广泛应用。丙酮回收是一个非常重要的单元操作,目前国内在丙酮回收的单元仍然采用传统的活性炭吸附-解吸-精馏回收工艺,该工艺能耗高,工艺安全性和稳定性差。节能是丙酮回收的迫切需求,本文通过查阅国内外相关的参考文献,结合化工过程模拟对新的水吸收-精馏回收丙酮的工艺进行开发与改进。 水吸收-精馏回收丙酮工艺中,丙酮-空气的混合气体(VLA)经吸收塔吸收后得到的丙酮溶液浓度低,造成后续精馏操作能耗过高。实验发现杂质对吸收效果有影响,因此本文首先在吸收水中加入添加剂如表面活性剂、分散剂和盐类等,研究了各种添加剂对丙酮在水中吸收效果的影响;同时,探讨了在吸收塔底部加入30cm左右的鼓泡层后对吸收过程的影响。 本文采用Aspen Plus化工流程模拟软件,对精馏工艺进行了模拟核算,发现实际操作中的精馏塔中存在着恒浓区。恒浓区的存在除了会带来精馏塔基建费用的增加,还会带来能耗的增加。因此,本文对精馏塔进行了模拟和优化,消除恒浓区并优化了操作参数。在此基础上,对精馏塔进行了设计,同时制定了相应的控制方案。 依据本文研究结果,在合作企业建立了新型水吸收-精馏丙酮回收工业化试验装置,结果表明,在采取相应措施后,水吸收效果优于文献报道,节能明显。


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