甲醇水分離采用什么工藝?
甲醇水分離采用什么工藝?康景輝蒸發(fā)器小編和大家一起聊聊甲醇水分離采用什么工藝?
一、甲醇水特點(diǎn)及來源
甲醇水來源于某制藥廠,基于該廠蒸汽供應(yīng)不足,康景輝建議采用熱泵精餾的工藝來解決甲醇水 分離。
甲醇和水的性質(zhì)如下:
甲醇沸點(diǎn)64.7℃,水沸點(diǎn)100℃,常壓下甲醇的汽化潛熱為1104kJ/kg,水的汽化潛熱為2257kJ/kg。
由此可知,沸點(diǎn)相差35.3°℃,性質(zhì)差別較大,導(dǎo)致塔頂冷凝熱比塔釜汽化熱小,因此需要采用合適的熱泵精餾技術(shù),同時(shí)構(gòu)建換熱網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)塔頂冷凝熱和塔釜汽化熱的匹配。
二、精餾工藝介紹——MVR精餾技術(shù)
精餾能耗占據(jù)化工行業(yè)生產(chǎn)總能耗的50%以上叫。在精餾操作過程中,全部消耗能量中僅有約5%的能量應(yīng)用于組分分離,剩余的約95%會(huì)被分離組分以及冷卻水帶走2,精餾過程具有極大的節(jié)能潛力。
熱泵精餾技術(shù)是以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ),回收塔頂蒸氣潛熱,進(jìn)而提高精餾過程熱力學(xué)效率的一種高效節(jié)能技術(shù)。
熱泵精餾一般用于同系、沸點(diǎn)相近物質(zhì)的分離,這種物系相對(duì)揮發(fā)度小,達(dá)到分離要求所需的理論板數(shù)和回流比較大,采用常規(guī)精餾消耗的蒸汽和循環(huán)水較多,采用熱泵精餾技術(shù),壓縮機(jī)壓縮比,壓縮機(jī)功耗低,可以實(shí)現(xiàn)明顯的經(jīng)濟(jì)效益,已經(jīng)大量應(yīng)用于丙烯丙烷的分離、塔五混合烷經(jīng)的分離。
一般只要塔頂和塔底溫差小于36℃,可獲得較好的經(jīng)濟(jì)效果。溫差較大,也可以采用分割式熱泵精餾技術(shù),在乙醇分割式熱泵精餾技術(shù)中,上塔溫差可控制在10℃以內(nèi)。
另外,如果工廠蒸汽供應(yīng)不足或價(jià)格偏高,有必要減少蒸汽用量或取消蒸汽再沸器時(shí),冷卻水不足、冷卻水溫偏高、價(jià)格偏,。需要采用制冷技術(shù)或其他方法解決冷卻問題時(shí),這些情況可以考慮使用熱泵精餾技術(shù)。
MVR是機(jī)械蒸氣再壓縮技術(shù)(Mechanical Va-por Recompression)的簡稱。MVR技術(shù)以消耗少量壓縮機(jī)壓縮功為代價(jià),將二次蒸氣攜帶的大量低品位廢熱提升至高品位重新利用,因此又被稱為MVR熱泵技術(shù)。將MVR熱泵技術(shù)與傳統(tǒng)精餾生產(chǎn)過程相結(jié)合,充分回收塔頂蒸氣的潛熱,減小精餾系統(tǒng)中冷、熱公用工程的消耗量。
三、甲醇分離MVR熱泵精餾技術(shù)
采用熱泵精餾處理含甲醇廢水,可以解決工廠蒸汽供應(yīng)不足的問題。由于甲醇和水的沸點(diǎn)和汽化潛熱相差較大,需采用分段式MVR熱泵精餾技術(shù);
同時(shí)構(gòu)建換熱網(wǎng)絡(luò),E2、E3換熱器由于兩側(cè)液體溫度交叉嚴(yán)重,因此采用板式換熱器,塔釜再沸器采用降膜式再沸器,在溫差較小的情況下(換熱溫差△t為 10℃),實(shí)現(xiàn)良好的換熱,同時(shí)減少壓縮機(jī)功率。
在能耗和經(jīng)濟(jì)性兩方面與常規(guī)精餾進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明:分段式MVR熱泵精餾技術(shù)比常規(guī)精餾能耗節(jié)省約70%,分段式MVR熱泵精餾技術(shù)一次性投資較高,結(jié)合能耗對(duì)比結(jié)果,短期內(nèi)能收回成本。