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从甲醇-异丙醇-水废液中回收甲醇的研究

修建亭  
【摘要】:甲醇是一种重要的有机化工原料,采用精馏分离的方法将甲醇从甲醇-异丙醇-水工业废液中回收利用,不但降低对水环境的污染影响,而且节约资源,降低生产成本。因此本研究课题对于企业清洁生产和环境保护都具有重要意义。 本论文通过在实验室采用间歇精馏方式回收甲醇,探讨了操作压力和回流比对甲醇分离过程的影响;基于精馏方法回收甲醇的汽液平衡理论,对Wilson模型和NRTL模型作了分析比较,回归出模型参数,编写了计算相平衡、泡点和汽相组成的计算机程序,并对文献中的甲醇-异丙醇-水体系的汽液平衡数据做了计算比较;进行了甲醇精馏过程模拟计算,分析了回流比、理论板、进料位置、进料温度对精馏过程的影响,获得了对甲醇精馏具有指导意义的工艺操作参数、精馏塔的工艺设计放大的基础数据;在模拟计算的基础上进行了精馏塔的初步工艺设计计算,对填料塔的主要辅助设备及塔内件进行了初步选型。 研究结果表明: (1) 采用间歇精馏方式回收甲醇,在20.3块理论板,回流比为5的常压操作条件下,回收的甲醇纯度大于99%,甲醇回收率大于87.3%。 (2) 采用全部由三元汽液平衡数据回归的参数,NRTL热力学模型关联甲醇-异丙醇-水三元体系汽液平衡数据的精度最高,平均偏差为0.0042,说明NRTL模型最适宜关联计算甲醇-异丙醇-水三元体系的汽液平衡数据。 (3) 甲醇精馏过程模拟计算时,用NRTL模型校正液相非理想性,得出的较佳操作条件:回流比4.5~5.O,理论板30~33块。确定了回流比R=5.0下的最佳进料位置为13。随着进料位置偏离最佳进料位置,分离效果降低。随着进料温度的升高,塔顶甲醇浓度降低,塔釜甲醇浓


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