萃取精馏法分离醋酸-水模拟设计.doc

浙江科技学院本科毕业设计

浙江科技学院
本科毕业设计
(2016届)

题目萃取精馏法精制醋酸工艺过程设计
学院生化/轻工学院
专业化学工程与工艺
班级化工121
学号5120420023
学生姓名吕轶
指导教师刘赫扬
完成日期2016年5月21日

浙江科技学院毕业设计（论文）、学位论文
版权使用授权书

本人吕轶学号5120420023声明所呈交的毕业设计（论文）、学位论文《萃取精馏法精制醋酸工艺过程设计》，是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
本毕业设计（论文）、学位论文作者愿意遵守浙江科技学院关于保留、使用学位论文的管理办法及规定，允许毕业设计（论文）、学位论文被查阅。本人授权浙江科技学院可以将毕业设计（论文）、学位论文的全部或部分内容编入有关数据库在校园网内传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计（论文）、学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）

论文作者签名：导师签名：

签字日期：2016年5月21日签字日期：2016年5月21日

PAGE\*MERGEFORMATI

萃取精馏法精制醋酸工艺过程设计
学生姓名：吕轶指导教师：刘赫扬
（浙江科技学院生物与化学工程学院/轻工学院）

摘要：
本文在介绍醋酸-水体系分离方法的基础上，以NMP（N-甲基吡咯烷酮）作为萃取剂，对醋酸-水溶液萃取精馏过程进行研究分析，利用软件AspenPlus进行萃取精馏过程的模拟，得出的数据代入ExchangerDesignandRating对换热器进行设计选型。用SW6-2011对塔设备进行壁厚的设计，最后对其做经济分析。
模拟计算时，物性方法选用NRTL，规定醋酸溶液的进料浓度为60%、流率为550kmol/h，精馏塔选择Radfrac模块，主要研究了醋酸-水精馏塔的理论塔板数、回流比、进料位置、萃取剂用量对精馏过程的影响。得到了精馏操作的较佳条件：回流比2.59、理论塔板数41、醋酸原料进料位置26、萃取剂进料位置5，萃取剂用量160kmol/h、平均塔径为2.47m、有效塔高20m。并对分离前的除杂精馏塔和分离后的萃取剂回收塔也进行了较详细的设计。最后比较萃取精馏和普通精馏的投资和操作能耗。发现萃取精馏法分离醋酸和水的能耗和分离效果都优于普通精馏法，是一种工业上最有发展前景的醋酸-水分离方法。

关键词：萃取精馏；NMP；醋酸；水；AspenPlus
PAGE\*MERGEFORMATII

TheDesignMethodofExtractiveDistillationRefiningAceticAcidProcess

Student’sname:LvYi Advisor:LiuHeyang
（SchoolofBiologicalandChemicalEngineering/SchoolofLightIndustry,ZhejiangUniversityofScience&Technology）

Abstract:
Thispaperintroducestheaceticacid/watersystemonthebasisofseparationmethods,NMPasextractant,Researchandanalysistheextractivedistillationprocessofaceticacidaqueoussolution,usingtheextractivedistillationprocesssimulationsoftwareAspenPlus,ThedatainExchangerDesignandRatingofheatExchangerDesignselection.ThenuseSW6-2011oftowerequipmentforthedesignofwallthickness,Finallymakeeconomicanalysisonit.
Inthesimulationcalculation,thephysicalpropertymethodusingNRTL,feedconcentrationof60%aceticacidsolution,flowrateof550kmol/h,chooseRadfracrectificationcolumn,mainlystudiesthetheoryofaceticacid-watercolumnplatenumber,refluxratioandfeedposition,theinfluenceoftheextracti