ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ СМЕСИ ВОДА – УКСУСНАЯ КИСЛОТА

Abstract

В работе рассмотрен процесс разделение однородной системы (вода – уксусная кислота) с целью сокращения энергозатрат. Для получения максимального энергосберегающего эффекта была проведена как внешняя так и внутренняя интеграция технологического процесса.Выполнена оценка расхода тепловой энергии ректификационной установки для разделения смеси вода – уксусная кислота производительностью 1,38 кг/с по исходной смеси концентрацией 35% (масс.). Суммарный расход тепловой энергии до модернизации для горячих утилит 3539 кВт, для холодных утилит 3302 кВт. Замена дефлегматора парокомпрессором сделала возможной трансформацию теплоты паров, выходящих из колонны, повысив температуру конденсации пара с 101 °С до 143 °С. Этот пар использован в качестве греющего агента в кубе колонны (внутренняя интеграция процесса). Использование метода пинч - анализа позволило осуществить внешнюю интеграцию теплоты ректификационной установки. Подогрев исходной смеси до температуры кипения производится за счет теплоты конденсата паров флегмы и дистиллята и за счет теплоты кубового остатка. Избыточная тепловая энергия от конденсата паров флегмы и дистиллята передается потоку теплофикационной воды, которая подогревается до температуры кипения 95 °С. Теплофикационная вода позволяет утилизировать теплоту для отопления или горячего водоснабжения. Для эффективной рекуперации теплоты применены пластинчатые теплообменники фирмы “Alfa Laval”.В результате комплексной модернизации технологической схемы процесса ректификации смеси вода – уксусная кислота потребление внешних горячих и холодных утилит исключено. Потребления электрической энергии парокомпрессором для поддержания работоспособности системы в установившемся режиме 163 кВт.