探析共沸精馏法分离丁醇-乙酸丁酯-水的工艺过程研究

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1、河北工业大学硕士学位论文共沸精馏法分离丁醇-乙酸丁酯-水的工艺过程研究姓名：李彦芬申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李春利20070301河北工业大学硕士学位论文共沸精馏法分离丁醇－乙酸丁酯－水的工艺过程研究摘要本文针对含丁醇－乙酸丁酯－水体系的新型分离过程进行研究，通过考察三元共沸物的特性及汽－液－液相平衡的特点，提出了采用以原料水为夹带剂的自夹带共沸精馏法分离含丁醇－乙酸丁酯－水体系的新工艺流程。针对新工艺流程，以某制药厂青霉素生产过程产生的含丁醇－乙酸丁酯－水的混合溶媒为研究对象，以生产操作数据为基础数据，采用CHE

2、MDIST法进行了工艺流程的计算机模拟和优化。分别考察了流程内各个塔的理论板数、进料位置、回流量等主要影响因素及塔间各回流量对分离过程的影响，并综合能耗最低原则，得到了新工艺流程优化的工艺操作条件及塔工艺条件。并以模拟优化计算结果为基础进行了工业设计。将该新工艺流程应用于该企业含丁醇－乙酸丁酯－水混合溶媒的回收处理过程，分离回收所得产品质量完全达到了实际生产的要求，可以进行再使用。表明前述的优化结果与实际过程吻合较好。通过近一年的工业生产验证，该工艺流程分离效果好，大幅度降低了废物排放，生产成本显著降低，该项目每年产生的经济效益约

3、1600万元。关键词：共沸精馏，工艺流程，流程模拟，优化，丁醇，乙酸丁酯i共沸精馏法分离丁醇－乙酸丁酯－水的工艺过程研究STUDYONTHESEPARATIONPROCESSOF1-BUTANOL-BUTYLACETATE-WATERBYAZEOTROPICDISTILLATIONABSTRACTAfteranalyzingtripleazeotropeandvapor-liquid-liquidphaseequilibrium,anadvancedseparationtechnologyofazeotropicdistillat

4、ionusingwaterasentrainerwasproposedforseparationofazeotropicmixtureof1-butanol,butylacetateandwater.Inacertainpharmaceuticalfactory,mixedmenstruumwhichcontained1-butanol,butylacetateandwaterwasgainedasbyproductwhenproducingpenicillin.Forthenewtechnology,CHEMDISTwasuse

5、dascalculationmethodandseparationprocesswassimulatedwithoperationaldataasbasicdata.Theoptimumtechnologicalparametersandoperatingparameterswereobtainedbysimulatingandoptimizingsomemainoperatingconditionswhichaffectingazeotropicdistillationprocess,suchasthenumberoftheor

6、eticalplate,theflowrateofwaterandtriplemixture,feedlocationandtheinfluenceoftriplemixtureflowratebetweentwocolumnsetc.,meanwhile,theenergyusingwascomprehensivelyanalyzed.Andthenindustrialdesignwascarriedoutonthebasisofoptimumresults.Thisnewseparationtechnologyhadbeeni

7、ndustrializedsuccessfulinthisfactoryalmostoneyear.Thequalityofindustrialproductwashigherthanthequalitystandardrequiredandcouldreuseintheworkshop.Theindustrialresultmatchedprettywellwiththatofsimulationoperationresult.Commercialproductionshowedthat,thenewprocesspossess

8、edsomemajoradvantages,separationeffectwasperfect,thewasteofresourcewasmuchlowerwhileobtaininghigherbenefits,reducingtheprodu