盐酸—醋酸废液循环利用工艺的研究及其工业化初步设计

盐酸—醋酸废液循环利用工艺的研究及其工业化初步设计

论文摘要

D-氨基葡萄糖盐酸盐是由甲壳素在盐酸溶液中充分水解而制得,它在化工、环保、日化、医药材料、食品等领域得到广泛的应用。但得到D-氨基葡萄糖盐酸盐的生产过程中,产生了大量的含盐酸和醋酸废水。如果不经回收处理而直接排放,即污染环境,又浪费资源。本文采用萃取法对釜液中的醋酸进行回收并对其工艺进行了研究,其实验本文以D-氨基葡萄糖盐酸盐生产过程中的废液为研究对象,采用降膜蒸发、降膜吸收、萃取等单元操作对其进行分离并对盐酸进行提浓。并对破沸剂氯化钙的添加量、温度和压力、蒸发时间等因素对盐酸提浓效果的影响进行了研究。结果表明,盐酸通过循环吸收不断地浓缩,浓度可达到31%(质量分数)以上,最佳的操作条件是破沸剂氯化钙的用量为35g/100ml盐酸废液;降膜蒸发塔操作压力为700 mmHg柱,操作温度为46℃,降膜蒸发和吸收状态均较好;蒸发时间8h,釜底残液的盐酸浓度可达到1.30mol/L,醋酸约为1.7mol/L。结果表明,当选磷酸三丁酯作萃取剂,甲苯作为稀释剂体系时萃取效果较好。其最佳条件为:醋酸分数在2%-10%范围内,选用质量分数为70%磷酸三丁酯-30%甲苯作络合萃取剂,萃取操作温度为25℃。为了尽快地实现工业化,本文通过Aspen化工软件对盐酸-醋酸过程进行模拟和工业化初步设计,确定了主要设备尺寸、工艺操作条件,在此条件下运行能满足工业和环保的要求。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 文献综述
  • 1.1 课题研究的背景和意义
  • 1.2 醋酸废水分离方法概述
  • 1.2.1 精馏法
  • 1.2.2 酯化法
  • 1.2.3 萃取法
  • 1.2.4 吸附法
  • 1.2.5 膜分离法
  • 1.2.6 中和法
  • 1.2.7 小结
  • 1.3 本文拟采用的分离方法及主要研究内容
  • 第2章 加盐降膜蒸发法对盐酸提浓的研究
  • 2.1 降膜蒸发的原理
  • 2.2 盐在盐酸提浓中的作用
  • 2.3 实验
  • 2.4 实验仪器
  • 2.5 实验步骤与流程
  • 2.6 分析和数据计算方法
  • 2.6.1 单组分盐酸的分析和计算方法
  • 2.6.2 混酸的分析和计算方法
  • 2.6.3 盐酸收率计算方法
  • 2.7 实验结果和分析
  • 2.7.1 降膜蒸发塔操作条件的选择
  • 2.7.2 不同氯化钙用量下的釜液剩余的盐酸浓度与醋酸浓度
  • 2.7.3 蒸发时间对釜液浓度的影响
  • 2.7.4 蒸发时间对吸收液浓度的影响
  • 2.8 小结
  • 第3章 釜液中醋酸的萃取工艺的研究
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验药品
  • 3.3 实验仪器
  • 3.4 实验方法
  • 3.4.1 热力学模型的建立
  • 3.4.2 萃取剂的筛选
  • 3.4.3 实验过程
  • 3.5 结果与讨论
  • 3.5.1 气液平衡数据比较
  • 3.5.2 稀释剂的选定
  • 3.5.3 萃取条件的优化
  • 3.5.4 醋酸萃取过程机理探讨
  • 3.6 小结
  • 第4章 工业化初步设计
  • 4.1 引言
  • 4.2 设计原则
  • 4.3 设计范围
  • 4.4 生产工艺及工艺流程说明
  • 4.4.1 生产工艺
  • 4.5 工艺计算
  • 4.6 生产工艺流程设计
  • 4.7 主要设备的设计计算和选型
  • 4.7.1 降膜蒸发器材质及加热方式的确定
  • 4.7.2 降膜蒸发器尺寸的确定
  • 4.7.3 冷凝器尺寸的确定
  • 2SO4炭化常压填料塔设计'>4.7.4 浓H2SO4炭化常压填料塔设计
  • 4.7.5 降膜吸收器的计算及选型
  • 4.7.6 设备一览表
  • 4.8 车间布置
  • 4.8.1 设计依据
  • 4.8.2 车间布置
  • 第5章 ASPEN对尾气吸收塔设计的模拟
  • 5.1 引言
  • 5.2 填料的选择
  • 5.3 填料吸收塔操作型计算
  • 5.4 尾气吸收塔设计型计算
  • 5.5 小结
  • 第6章 结论和建议
  • 6.1 结论
  • 6.2 建议
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 附件
  • 相关论文文献

    • [1].R410A/R404A/R407C在T型翅内螺纹水平管外的降膜蒸发换热研究[J]. 热能动力工程 2019(02)
    • [2].板式换热器降膜蒸发传热过程中的数据模拟研究[J]. 科技展望 2015(10)
    • [3].降膜蒸发研究进展[J]. 石油化工设备 2013(06)
    • [4].海水淡化中降膜蒸发过程的实验研究[J]. 热科学与技术 2011(04)
    • [5].多组分降膜蒸发传热计算方法研究[J]. 化学工程 2020(04)
    • [6].有关降膜蒸发技术的几个热点问题浅析[J]. 制冷与空调 2014(04)
    • [7].稠油废水降膜蒸发的传热与垢阻[J]. 热科学与技术 2014(03)
    • [8].氨水竖管降膜蒸发实验和理论研究[J]. 热能动力工程 2011(04)
    • [9].水平管外降膜蒸发的传热实验[J]. 化工进展 2009(02)
    • [10].降膜蒸发管内插往复螺旋强化传热实验研究[J]. 化学工业与工程 2020(04)
    • [11].离子膜法烧碱降膜蒸发与浓缩[J]. 氯碱工业 2016(06)
    • [12].大尺寸平板上降膜蒸发传热的数值模拟[J]. 核科学与工程 2019(01)
    • [13].低温流体在竖直通道中降膜蒸发研究进展[J]. 制冷学报 2016(05)
    • [14].六效逆流管式降膜蒸发工艺分析[J]. 轻金属 2011(S1)
    • [15].烧碱三效逆流降膜蒸发装置运行总结[J]. 中国氯碱 2014(06)
    • [16].油田注汽锅炉汽水分离器分离水单管降膜蒸发的实验研究[J]. 石油规划设计 2015(04)
    • [17].内插螺旋线强化糖浆立式降膜蒸发传热[J]. 过程工程学报 2017(06)
    • [18].水平管外降膜蒸发微观传热特性[J]. 节能 2017(06)
    • [19].多效竖管降膜蒸发太阳能海水淡化装置性能研究[J]. 太阳能学报 2017(10)
    • [20].水平管外海水降膜蒸发传热特殊现象分析[J]. 大连理工大学学报 2013(04)
    • [21].小流量煤油在变温度倾斜表面的降膜蒸发特性[J]. 建筑热能通风空调 2019(02)
    • [22].横管降膜蒸发过程中管间距对传热系数影响的实验研究[J]. 节能 2015(09)
    • [23].水平管降膜蒸发传热系数影响因素的实验研究[J]. 太阳能学报 2014(05)
    • [24].基于激光吸收光谱技术的水平管外降膜蒸发过程[J]. 中国科学院大学学报 2020(02)
    • [25].三效逆流降膜蒸发装置运行总结[J]. 氯碱工业 2016(09)
    • [26].机械蒸汽再压缩在水平管喷淋降膜蒸发装置的应用[J]. 能源化工 2015(01)
    • [27].国产降膜蒸发二效降膜管能否使用镍材质[J]. 氯碱工业 2014(04)
    • [28].三效双闪逆流降膜蒸发系统应用于含盐废水的建模与仿真[J]. 山东化工 2019(14)
    • [29].三效逆流降膜蒸发装置试车总结[J]. 氯碱工业 2014(07)
    • [30].横管降膜蒸发过程中喷淋密度对传热系数影响的数值研究[J]. 工程热物理学报 2020(10)

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    盐酸—醋酸废液循环利用工艺的研究及其工业化初步设计
    下载Doc文档

    猜你喜欢