第 卷 第 期针 机 為 洚 用 化 者 ，年 月日醋 酸 提 浓 工 艺 旳 模拟 与 优 化秦 辉 、 宫 丽 娜 ， 李 建 隆青 岛 科 技 大 学 化 工 学 院 ， 山 东 ， 青 岛 ，青 岛 市 排 水 管 理 处 ，山 东 ， 青 岛 ，摘 要： 醋 酸 提 浓 是一 个 重 要的 工 业 过 程 ， 醋 酸 、 水 的 分 离 难 度 较 大、 能 耗 较 高一 直 是 研 究 热点 。 本文 建 立 了 数学模 型 ， 选 择物 性 方法 ， 利 用 软 件 模块 对 提浓 过 程进 行 模 拟 ， 模 拟 数 据 与 实 际 生 产 相 符 。 模 拟结 果 表 明 提 浓塔 能 耗 髙 ， 能 源 利 用 不 理 想 ， 因 此 ， 利 用 的 模 块 对 参数 进行 ...

　　第 卷 第 期针 机 為 洚 用 化 者 ，年 月日醋 酸 提 浓 工 艺 旳 模拟 与 优 化秦 辉 、 宫 丽 娜 ， 李 建 隆青 岛 科 技 大 学 化 工 学 院 ， 山 东 ， 青 岛 ，青 岛 市 排 水 管 理 处 ，山 东 ， 青 岛 ，摘 要： 醋 酸 提 浓 是一 个 重 要的 工 业 过 程 ， 醋 酸 、 水 的 分 离 难 度 较 大、 能 耗 较 高一 直 是 研 究 热点 。 本文 建 立 了 数学模 型 ， 选 择物 性 方法 ， 利 用 软 件 模块 对 提浓 过 程进 行 模 拟 ， 模 拟 数 据 与 实 际 生 产 相 符 。 模 拟结 果 表 明 提 浓塔 能 耗 髙 ， 能 源 利 用 不 理 想 ， 因 此 ， 利 用 的 模 块 对 参数 进行 灵 敏度 分 析 ， 依 照 分 析 结 果 对 提 浓 工 艺 进 行了 优化设计 。 优化 后 的 工 艺 总 塔 板 数不 变 ； 进 料 位 置 由 第块 板 变 为 第块 板 ； 增 加 了 个 换 热 器 ； 热 公 用 工 程 消 耗 比 原 工艺 减少 冷 公 用 工 程 消 耗 比 原 工 艺 减 少。关 键 词 ： 醋 酸 提 浓 ； 流 程 模 拟 ； 优 化 ； 节 能中 图 分 类 号 ： 文 献标 识 码：文章 编 号 ：引 言醋 酸 在 工 业 上 应 用 十 分广 泛 使用 时 常需 脱水 增 边 界 限 制 ， 具 有 高 度 的 热 力 学 复 杂性 。 另 外 ， 共 沸 工浓 ， 循 环 利 用； 或 从 废 水 中 回 收 醋 酸 以 减 轻对 环 境 的 污艺 过 程 包 括 精 馏 、 分 相 和 混 合等 诸 多 单 元 操 作 ， 存 在十染 醋 酸 与 水 的 分 离 难 度很大 ， 故一 直 备 受 关 注【。 如分 复 杂 的 组 合 优 化 问 题， 合 理 组 合 可 使 能 源 利 用 效率在 工 业 生 产 乙 烯 酮 的 过 程 中， 以 醋 酸 作 为 反 应 物 进 行 高 迈 上 新 的 台 阶 。 据 统 计， 化 工 行 业 的 能 耗 占 工 业 总 能 耗温 裂 解 ，一 分子 醋 酸 裂 解 为 一 分 子 乙烯 酮 和一分子 水 ， 的 其 中 约 有 用于 精 馈过 程 ， 而 且 中 国 能 源未 裂解 的 醋 酸 约 占 投料 量 的 。 由 于 水 的 生 成 致使 消 耗大 、 利 用 率 低 。 在 大 力 倡 导 节 能 减排 的 今 天 ， 研 究未 裂 解 的 醋 酸浓 度 降 低 ， 需 要 进 行脱 水 提 浓醋 酸 提 浓 过 程 的 优化集 成具 有重 要意义。目 前 醋酸提浓 的 方 法 主 要 有 吸 附 法 、 膜分 离 法 、 萃 本 文 利 用 软 件 的 模 型 对 流 程 进 行取 法 、 酯 化 法 和 精 馏 法。 吸 附 法 因 醋 酸 吸 附 容 量 较 小 了 详 细 的 模 拟 计 算 借 助灵敏 度 分 析得 出 共 沸 精 也 塔 最且 后 续 处 理 困 难 ， 工 业 上 尚 未应 用 膜 分 离 法存 在膜 价 佳 的 进 料 温 度 、 进 料 位 置 等 工 艺 参 数 。 为 该 优化 工 艺 的格 高 、 更 换 费 用 高 、 易 破 裂 ， 大规 模 工 业 生 产 困 难 的 问 工 业 生 产 提供 了 基 础数据 。题 萃 取 法 仅 适 于 低 浓 度 醋酸 水溶液 的 分 离 ， 欲 得 到 高纯 醋 酸 还 需 经 过 共 沸精 馏 ，工 艺 能 耗 加 大， 该 法 多 停 留職 提 浓 的 工 艺 流杠在实 验 室 研 究 阶段 酯 化法 采 用 硫 酸 作 催 化 剂 ， 在 生醋酸 提 浓 工 艺 采 用 醋 酸 丁 酯 作 为 共 沸 剂 ， 醋 酸 丁 酯产 中 会 产生 废硫酸 形 成 二 次 污染 。 相 比 而 言 ， 精馏法和 水 形 成低 沸 点 共沸物 从 共 沸 塔 塔顶排 出， 浓 酸从 塔底更 为 成 熟 且 生 产 能 力 大 ， 现 在 工 业 生 产 中 醋 酸 提 浓 多 采产 出 。 对 某 工 业 过 程 进 行 分 析 ， 得 原 料 酸 的 进 料 组 成用 精 馆 法 中 的 共 沸 精 馏法 。如 下 表 所 示 。共沸过 程 中 共 沸物 系 涉 及 气 液 液 平 衡 且 存 在 精 馏表稀 醋酸 的 进 料 组 成组 分收 稿 日 期 ： 修 回 日 期 ：基金项 目 ： 山 东 省 自 然科 学 基 金作者 简 介： 秦 辉女 ， 山 东 人 ， 硕 士 研 究 生 ，联 系 人 ： 李 建 隆男，山 东 人， 博 士 ， 教 授 ， 博 士 生 师 ，