溶媒回收工艺计算及节能措施分析
1精馏过程及捷算法简介,2最小回流比的确定,3最少理论板数的确定,4塔板数的计算,5能耗分析,6节能措施的讨论,7结论
王绍宇 杜家杰(中核第四研究设计工程有限公司,石家庄 050021)溶媒回收工艺计算及节能措施分析
王绍宇 杜家杰
(中核第四研究设计工程有限公司,石家庄 050021)
摘 要介绍了双组份精馏的计算过程和方法,并通过示例利用捷算法对间歇精馏和连续精馏过程的能耗进行了比较,提出了节能措施和方法。
关键词精馏;捷算法;节能
医药企业生产过程中常使用大量的有机溶媒,有机溶媒的回收效率和能耗是影响生产成本的重要因素。由于精馏工艺过程相对复杂,精确计算需要的物料参数较多,目前,国内医药行业详细设计阶段溶媒回收流程的确定、物料衡算和能量衡算大多由专业的厂家完成,计算过程利用ASPAN PLUS 和ECSS等化工模拟软件进行。但是在项目的前期,如项目建议书和可行性研究阶段,在缺少相图等基本参数的情况下,如何对精馏过程进行估算,并对项目实施的可行性和先进性做出判断,成为设计、咨询工作的难点。本文针对药企精馏操作的特点,介绍了利用捷算法计算精馏塔板、回收率和能量衡算的方法,并根据计算结果,对精馏过程的节能措施进行了讨论。
1 精馏过程及捷算法简介
溶媒回收属于精馏操作,是利用废溶媒中各组分相对挥发度的差异将各组分分离的过程。典型的连续精馏过程如图1。
精馏和间歇精馏,间歇精馏物料一次性加入塔釜,流程与连续精馏大同小异。
与简单蒸馏相比,精馏过程通过塔顶高浓度的轻组分回流,在塔内重新建立汽液平衡,以实现重组分和轻组分的深度分离。回流比越大,塔顶轻组分的浓度越高,所需的精馏塔板数越少,当塔顶的采出液为零,即全回流时,此时的塔板数为最少塔板数Nmin;当无限增大塔板数、降低回流比,满足分离要求时的回流比称为最小回流比Rmin。最少塔板数和最小回流比是衡量待分离物系分离难易程度的指标,最少塔板数和最小回流比越小,说明物料分离越容易;反之越难。捷算法是根据最少塔板数和最小回流比,利用吉利兰图或李德公式,估算实际操作下的回流比和塔板数。

图1 精馏过程Fig. 1 The brief process of rectification
2 最小回流比的确定
根据精馏段的物料平衡,可以推导出精馏段的操作线方程[1]:
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