樟脑磺酸废液中醋酸提纯工艺的实验与理论研究

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摘要：本文总结了醋酸的各种生产工艺，采用精馏法分离樟脑磺酸废液中的醋酸和醋酸酐，并设计了运用板式精馏塔处理10000吨/年废液的工艺。结果表明：塔径为1.0 m，塔高为10 m，实际塔板数为25块的板式精馏塔能够获得纯度为98%的乙酸，实现了废醋酸的回收再利用。55308

毕业论文关键词：樟脑磺酸，醋酸，醋酸酐，精馏

Abstract: Different production technologies of acetic acid were summarized in this paper. Acetic acid and acetic anhydride in camphor sulfonic acid waste was separated by using distillation method, and the separation process for 10000 t/a liquid waste was designed using plate rectifying column. The result shows that 98% purity of acetic acid can be obtained when tower diameter 1.0 m, height 10 m and actual trays 25, which completes the reuse of waste.

Keywords: camphor sulfonic acid, acetic acid , acetic anhydride, distillation

1 前言 4

2 樟脑磺酸和醋酸的生产工艺 4

2.1 樟脑磺酸的性质 4

2.2 醋酸的性质 4

2.3 樟脑磺酸的生产工艺……………..4

2.4 醋酸的生产工艺 5

3 设计过程 7

3.1 操作条件的确定 7

3.1.1 操作压力 7

3.1.2 进料状态 7

3.1.3 加热方式 8

3.1.4 回流比 8

3.1.5 设计要求 8

3.2 设计方案的原则 9

3.3 精馏塔的物料衡算 9

3.3.1 原料液及其塔顶与塔底产品的摩尔分率 9

3.3.2 原料液及其塔顶与塔底产品的平均摩尔质量 9

3.3.3 物料衡算 10

3.4 塔板数的确定 10

3.4.1 理论板层数NT的求取 10

3.4.2 实际塔板层数NT的求取 12

3.5 精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算 12

3.5.1 操作压力 12

3.5.2 操作温度 13

3.5.3 平均摩尔质量 13

3.5.4 液体平均粘度 14

3.5.5 平均密度 16

3.5.6 液体平均表面张力 17

3.6 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 18

3.6.1 塔径的计算 18

3.6.2 精馏塔有效高度的计算 20

结论 23

参考文献 24

致谢 25

1 前言

樟脑磺酸可以用作医药中间体、旋光体拆分剂等，不过生产过程会产生废醋酸、废气硫酸雾等。醋酸是最重要的有机酸之一，也是一种基础化工原料，主要用于醋酸乙烯、醋酐、醋酸纤维、醋酸酯和金属醋酸盐等常用化学物质的合成，在医疗、香料、染料、涂料、农药、轻纺、食品添加剂等工业中有着广泛的应用。世界范围内的醋酸需求量非常巨大，2013年全球醋酸消费量达到了1440万吨[1]。工业上生产醋酸有两类方法：一类是以粮食或酒为原料，用生物发酵法酿醋得到醋酸。另一类是用石油裂解气提取的乙烯(C2H4)或丁烷(C4H10)为原料，在一定条件下氧化生成醋酸。