CN104771926B - 一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏装置及工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏装置及工艺方法，用以解决传统装置及工艺提纯精度低、能耗大的问题，包括醋酸水溶液脱水精馏装置及醋酸水溶液提浓精馏装置，所述醋酸水溶液脱水精馏装置包括减压精馏塔、第一回流罐、冷凝器及第一再沸器，所述减压精馏塔、第一回流罐、冷凝器依次连通，所述第一再沸器与减压精馏塔底部相连通并形成回路，所述醋酸水溶液提浓精馏装置包括常压精馏塔、第二回流罐及第二再沸器，所述常压精馏塔、第二回流罐相连通，所述第二再沸器与所述常压精馏塔相连通并形成回路，所述醋酸水溶液脱水精馏装置上的第一再沸器与所述醋酸水溶液提浓精馏装置上的第二回流罐相连通。
Description
技术领域
本发明涉及一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏装置及工艺方法，属于化工溶剂回收设备领域。
背景技术
醋酸是一种重要的有机化工原料，在醋酸生产和有醋酸参与或产出的有机合成过程中都会产生大量的含醋酸的废水，因醋酸水溶液的排放既污染环境又浪费资源，故引起人们的高度重视，但从醋酸废水中回收极性很高的醋酸是很困难的工业分离问题之一。近年来很多研究者对醋酸稀溶液的分离问题开展了研究工作，当前国内外醋酸水溶液的分离方法主要有精馏法、溶剂萃取法、吸附法、中和法和萃取精馏联合法。
常压下醋酸沸点118℃，水的沸点为100℃，醋酸/水体系相对挥发度不大，是典型的非理想体系，醋酸不仅在液相具有强的缔合作用，且在气相的缔合作用也非常明显，采用常规精馏方法可以达到要求，但是能耗较大。
目前采用共沸精馏方法，即加入第三种共沸剂脱水，共沸脱水法虽然也能达到产品指标，但是会在醋酸产品中引入第三组分，纯度降低，同时能耗也比较大。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏装置及工艺方法，解决了现有技术中能耗高、分离困难的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏装置，包括醋酸水溶液脱水精馏装置及醋酸水溶液提浓精馏装置，所述醋酸水溶液脱水精馏装置包括减压精馏塔、第一回流罐、第一冷凝器及第一再沸器，所述减压精馏塔塔顶、第一冷凝器、第一回流罐依次连通并形成回路，所述第一再沸器位于所述减压精馏塔的塔底，并与减压精馏塔底部相连通形成回路，所述醋酸水溶液提浓精馏装置包括常压精馏塔、第二冷凝器、第二回流罐及第二再沸器，所述常压精馏塔、第二冷凝器、第二回流罐依次连通并形成回路，所述常压精馏塔塔顶与所述第一再沸器相连通构成双效耦合回路，所述第二再沸器与所述常压精馏塔塔底相连通并形成回路，所述第一回流泵与所述减压精馏塔之间及所述第二回流泵与所述常压精馏塔之间各设有一个连接有一个水处理系统的分支。
作为本发明的进一步优化，所述减压精馏塔入口处设有一个进料泵，所述第一回流罐与减压精馏塔之间设有一个第一回流泵。
作为本发明的进一步优化，所述第二回流罐通过一个第二回流泵与所述常压精馏塔相连通。
作为本发明的进一步优化，所述第一再沸器与所述常压精馏塔之间设有一个第一塔釜采出泵，所述第二再沸器的底端设有一个第二塔釜采出泵。
作为本发明的进一步优化，所述醋酸水溶液脱水精馏装置上设有一个换真空系统，所述换真空系统分别与所述第一冷凝器及第一回流罐相连通。
本发明还涉及一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏工艺方法，上述的从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏装置进行低浓度醋酸双效精馏提高浓度，包括以下步骤：
(1)含有醋酸的废水原料通过进料泵加压进入到减压精馏塔中；
(2)通过减压精馏塔精馏后的釜料通过第一再沸器加热汽化后，通过第一塔釜采出泵进入到常压精馏塔中；
(3)通过减压精馏塔精馏后的废水经过第一冷凝器冷凝后进入到第一回流罐中，第一回流罐中的废水通过第一回流泵，一部分返回至减压精馏塔塔顶中，进行循环利用，实现常压精馏塔内的液体平衡，另一部分排出至废水处理系统中；
(4)进入到常压精馏塔中的釜料，通过常压精馏塔的精馏后，釜料经过第二再沸器加热汽化，通过第二塔釜出料泵排出至醋酸储罐中；
(5)通过常压精馏塔的精馏后，废水一部分进入到第一再沸器中给减压精馏塔供热，然后进入到第二回流罐，另一部分通过与塔顶连接的第二冷凝器直接进入到第二回流罐；
(6)第二回流罐中的废水，通过第二回流泵的作用，一部分回流至常压精馏塔塔顶，进行循环利用，实现常压精馏塔内的液体平衡，另一部分直接排除至废水处理系统中。
作为本发明的进一步优化，含有醋酸的废水原料通过进料泵加压之后，首先经过第一冷凝器进行冷凝，然后进入到减压精馏塔中。
作为本发明的进一步优化，所述减压精馏塔的回流比为4:1，所述常压精馏塔的回流比为5:1。
作为本发明的进一步优化，所述减压精馏塔的真空度为29-31KPa。
作为本发明的进一步优化，所述减压精馏塔塔顶温度为67-70℃，塔釜温度为71-73℃，所述常压精馏塔塔顶温度为98-102℃，塔釜温度为112-115℃。
本发明的有益效果是：本发明采用醋酸水溶液脱水精馏装置及醋酸水溶液提浓精馏装置两套精馏装置，可以将醋酸水溶液提浓精馏装置的废热作为醋酸水溶液脱水精馏装置的热媒，从而达到降低能耗的目的，同时，因为采用两套精馏装置，提高了醋酸的纯度及精度，在降低能耗的同时，达到高度提纯的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中，1、减压精馏塔；2、第一回流罐；3、第一冷凝器；4、第一再沸器；5、常压精馏塔；6、第二冷凝器；7、第二回流罐；8、第二再沸器；9、第一回流泵；10、第二回流泵；11、水处理系统；12、进料泵；13、第一塔釜采出泵；14、第二塔釜采出泵；15、换真空系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本实施方式如下：
本发明所述的一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏装置，包括醋酸水溶液脱水精馏装置及醋酸水溶液提浓精馏装置，所述醋酸水溶液脱水精馏装置包括减压精馏塔1、第一回流罐2、第一冷凝器3及第一再沸器4，所述减压精馏塔1塔顶、第一冷凝器3、第一回流罐2依次连通并形成回路，所述第一再沸器4位于所述减压精馏塔1的塔底，并与减压精馏塔1底部相连通形成回路，在减压精馏塔1入口处设有一个进料泵12，第一回流罐2与减压精馏塔1之间设有一个第一回流泵9，第一再沸器4与所述常压精馏塔5之间设有一个第一塔釜采出泵13。
醋酸水溶液提浓精馏装置包括常压精馏塔5、第二冷凝器6、第二回流罐7及第二再沸器8，所述常压精馏塔5、第二冷凝器6、第二回流罐7依次连通并形成回路，所述常压精馏塔5塔顶与所述第一再沸器4相连通构成双效耦合回路，所述第二再沸器8与所述常压精馏塔5塔底相连通并形成回路，所述第二回流罐7通过一个第二回流泵10与所述常压精馏塔5相连通，第二再沸器8的底端设有一个第二塔釜采出泵14。
在本发明中，第一回流泵9与所述减压精馏塔1之间及所述第二回流泵10与所述常压精馏塔5之间各设有一个连接有一个水处理系统11的分支。
所述醋酸水溶液脱水精馏装置上设有一个换真空系统15，所述换真空系统15分别与所述第一冷凝器3及第一回流罐2相连通，通过换真空系统15的作用，保证第一冷凝器3及第一回流罐2为负压状态。
在本实施方式中，首先将含有醋酸的废水原料通过进料泵12加压进入到减压精馏塔1中，减压精馏塔1的回流比为4:1，真空度为29-31KPa，所述减压精馏塔1塔顶温度为67-70℃，塔釜温度为71-73℃，通过减压精馏塔1精馏后的釜料通过第一再沸器4加热汽化后，通过第一塔釜采出泵13进入到常压精馏塔5中。
通过减压精馏塔1精馏后的废水经过第一冷凝器3冷凝后进入到第一回流罐2中，第一回流罐2中的废水通过第一回流泵9，一部分返回至减压精馏塔1塔顶中，进行循环利用，实现常压精馏塔5内的液体平衡，另一部分排出至废水处理系统11中。
常压精馏塔5的的回流比为5:1，塔顶温度为98-102℃，塔釜温度为112-115℃，进入到常压精馏塔5中的釜料，通过常压精馏塔5的精馏后，釜料经过第二再沸器8加热汽化，通过第二塔釜出料泵排出至醋酸储罐中；通过常压精馏塔5的精馏后，废水一部分进入到第一再沸器4中给减压精馏塔1供热，然后进入到第二回流罐7，另一部分通过与塔顶连接的第二冷凝器6直接进入到第二回流罐7；
第二回流罐7中的废水，通过第二回流泵10的作用，一部分回流至常压精馏塔5塔顶，进行循环利用，实现常压精馏塔5内的液体平衡，另一部分直接排除至废水处理系统11中。
含有醋酸的废水原料通过进料泵12加压之后，首先经过第一冷凝器3进行冷凝，然后进入到减压精馏塔1中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏工艺方法，其特征在于，采用精馏装置进行低浓度醋酸双效精馏提高浓度，所述精馏装置包括醋酸水溶液脱水精馏装置及醋酸水溶液提浓精馏装置，所述醋酸水溶液脱水精馏装置包括减压精馏塔、第一回流罐、第一冷凝器及第一再沸器，所述减压精馏塔塔顶、第一冷凝器、第一回流罐依次连通并形成回路，所述第一再沸器位于所述减压精馏塔的塔底，并与减压精馏塔底部相连通形成回路，所述醋酸水溶液提浓精馏装置包括常压精馏塔、第二冷凝器、第二回流罐及第二再沸器，所述常压精馏塔、第二冷凝器、第二回流罐依次连通并形成回路，所述常压精馏塔塔顶与所述第一再沸器相连通构成双效耦合回路，所述第二再沸器与所述常压精馏塔塔底相连通并形成回路，所述第一回流罐与所述减压精馏塔之间及所述第二回流罐与所述常压精馏塔之间各设有一个连接有一个水处理系统的分支，包括以下步骤：
(1)含有醋酸的废水原料通过进料泵加压，进入到减压精馏塔中；
(2)通过减压精馏塔精馏后的釜料通过第一再沸器加热汽化后，通过第一塔釜采出泵进入到常压精馏塔中；
(3)通过减压精馏塔精馏后的废水经过第一冷凝器冷凝后进入到第一回流罐中，第一回流罐中的废水通过第一回流泵，一部分返回至减压精馏塔塔顶中，进行循环利用，实现常压精馏塔内的液体平衡，另一部分排出至废水处理系统中；
(4)进入到常压精馏塔中的釜料，通过常压精馏塔的精馏后，釜料经过第二再沸器加热汽化，通过第二塔釜出料泵排出至醋酸储罐中；
(5)通过常压精馏塔的精馏后，废水一部分进入到第一再沸器中给减压精馏塔供热，然后进入到第二回流罐，另一部分通过与塔顶连接的第二冷凝器直接进入到第二回流罐；
(6)第二回流罐中的废水，通过第二回流泵的作用，一部分回流至常压精馏塔塔顶，进行循环利用，实现常压精馏塔内的液体平衡，另一部分直接排除至废水处理系统中；
所述减压精馏塔的回流比为4:1，所述常压精馏塔的回流比为5:1；
所述减压精馏塔的真空度为29-31KPa；
所述减压精馏塔塔顶温度为67-70℃，塔釜温度为71-73℃，所述常压精馏塔塔顶温度为98-102℃，塔釜温度为112-115℃。
2.根据权利要求1所述的一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏工艺方法，其特征在于：所述减压精馏塔入口处设有一个进料泵，所述第一回流罐与减压精馏塔之间设有一个第一回流泵。
3.根据权利要求1所述的一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏工艺方法，其特征在于：所述第二回流罐通过一个第二回流泵与所述常压精馏塔相连通。
4.根据权利要求1所述的一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏工艺方法，其特征在于：所述第一再沸器与所述常压精馏塔之间设有一个第一塔釜采出泵，所述第二再沸器的底端设有一个第二塔釜采出泵。
5.根据权利要求1所述的一种从醋酸水溶液中回收醋酸的精馏工艺方法，其特征在于：所述醋酸水溶液脱水精馏装置上设有一个换真空系统，所述换真空系统分别与所述第一冷凝器及第一回流罐相连通。
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