连续蒸馏塔在回收糖精废液中甲醇的应用

祝 新 红

（中平能化集团开封兴化精细化工厂， 河南 开封 475003）

连续蒸馏塔在回收糖精废液中甲醇的应用

祝 新 红

（中平能化集团开封兴化精细化工厂， 河南 开封 475003）

介绍了连续蒸馏塔在回收糖精废液中甲醇的应用，并采用了直接蒸汽加热、蒸发式冷凝器、金属丝网填料和鲍尔环配合使用等新工艺，解决了提留段的堵塞问题，冷却时需大量循环水，电耗高等一系列问题，降低了糖精生产中的甲醇消耗，取得了良好的社会效益和经济效益。

连续蒸馏塔； 回收； 糖精废液；甲醇

中平能化集团开封兴化精细化工厂原来采用5台直径800 mm的间歇蒸馏塔，日处理糖精废液可达到300 t，随着我厂系列产品开发力度的加大，日处理糖精废液的能力需进一步增加，况且根据国家节能减排的要求，我厂提出了“节能减排、降耗增效”的奋斗目标，因此我们通过对间歇蒸馏和连续蒸馏的比较，决定由一个直径1 600 mm的连续蒸馏塔取代原来的6台直径800 mm的间歇蒸馏塔，并通过直接蒸汽加热的方式成功解决了提馏段结垢堵塞的问题，取得了较好的经济效益和社会效益。

1 间歇蒸馏存在的问题与不足

1.1 间歇蒸馏处理量小 耗能大

间歇蒸馏又称分批蒸馏，料液进入卧式再沸器，逐步蒸汽加热气化，蒸出的气体进入精馏塔，待釜液组分降至一定值时将其一次排出，由于料液是分批进入的，需要经过进料、升温、蒸馏、采出低含量等过程，而且采出的低含量需经过二次精馏，因此，间歇精馏塔处理量小，不能满足生产需要；进入再沸器的料液没法利用釜液对进料进行换热，是冷料液，因此相比于连续精馏利用釜液对进料进行换热，间歇塔能耗大。间歇蒸馏流程示意图1。

图1 间歇蒸馏流程示意图Fig.1 The sketch map of the batch distillation

从图1可以看出，间歇蒸馏只有精馏段而无提馏段。因此，获得同样的塔顶、塔底组分的产品，间歇蒸馏能耗必大于连续精馏。

1.2 易结垢 能耗大

间歇蒸馏采用列管式冷凝器，用循环水降温，易结垢，能耗大。

① 由于循环水易结垢，需每3个月对冷凝器进行清洗一次，每次清洗费用2万元。另外，经常清洗冷凝器也缩短了设备的使用寿命。

② 采用循环水降温，由于冷凝器内不断进行热交换，水要连续循环，需要有循环水池、循环泵等辅助设备，占地面积大，耗能量大。日处理300 t糖精废液需200 t/h循环水。

1.3 需要清洗费用

间歇塔采用卧式再沸器，再沸器采用列管式换热器易结垢，需每4个月对再沸器进行清洗，每次清洗需要一定的费用。结垢现象缩短了设备的使用寿命。

2 连续精馏及优点

2.1 连续精馏塔的特点

① 多次部分气化，多次部分冷凝。

② 进料位置：不在塔顶，也不在塔底，在塔体的某处进料，相当于筛板塔的进料板处，此处液体组分与进料的组成接近。若将料液从这里不断加入，进行连续操作，则塔的操作条件将不会有大的变化。从塔顶冷凝器可连续导出接近于纯的易挥发组分的馏出液，而在塔底可得到接近于纯的难挥发组分的馏残液。

2.2 连续精馏塔的优点

① 操作条件可以稳定不变，便于控制，产品质量稳定，可以实现自动化，减轻劳动强度；

② 连续操作可以节省进料、预热升温、停车出料的时间，设备利用率高，生产能力提高；

③ 可以利用热交换设备，回收塔底热液体所带出的热量，节约能量的消耗。

2.3 规整填料

连续精馏塔填料采取散装填料和规整填料相结合的方式,规整填料的优点:

① 压降非常小；

② 热、质交换充分，分离效率高，使产品的提取率提高；

③ 操作弹性大，不产生液泛或漏液，负荷调节范围大，适应性强；

④ 液体滞留量少，启动和负荷调节速度快。

⑤直接蒸汽加热，解决了提溜段的结垢问题。

散装填料的优点是易更换、易清洗。将散装填料和规整填料相结合，既提高了换热效率，一旦结垢又便于更换、清洗。

2.4 连续精馏工艺流程图

连续精馏工艺流程图如图2。

3 间歇蒸馏与连续精馏对比

3.1 连续精馏塔降低甲醇消耗，节约蒸汽

通过对表1数据分析可认为：我厂采用连续精馏运转情况良好，甲醇单耗与汽单耗大大降低，完全达到预期目标。

图2 连续蒸馏流程示意图Fig.2 The sketch map of the continuous rectification column

表1 间歇塔与连续塔甲醇消耗与蒸汽消耗对比Table 1 Comparison of methyl alcohol consumption and steam consumption between the batch distillation and the continuous rectification

3.2 连续精馏降低电能

① 间歇蒸馏冷凝器采用循环水降温，需要两台110 kW循环水泵连续工作，此过程电机消耗能量：110×2=220 kW/h。

② 连续精馏冷凝器采用两台蒸发冷，每台蒸发冷需要5.5 kW水泵2台，11 kW风机2台，此过程电机消耗能量：（5.5×2＋11×2）×2＝66 kW/h。

3.3 连续精馏塔增加处理能力

① 间歇塔：5个直径800 mm的间歇蒸馏塔，一个塔每天处理4轮，每轮可处理母液15 t，每天处理量：4×15×5=300 t。

② 连续精馏塔：一个直径1 600 mm的连续精馏塔，进料量22 t/h,每天处理量：22×24=528 t。

3.4 连续精馏采用蒸汽直接加热节约成本

连续精馏蒸汽直接加热，精馏塔内增加了气提段，在进料处液体组分与进料的组成接近，此处填料不易结垢。采用蒸汽直接加热的方法延长了填料使用时间，减轻劳动强度，节约成本。

3.5 环保节能

连续塔采用蒸发式冷凝器，蒸发式冷凝器具有安装方便、高效、节水、省电、运行费用低、不污染环境、使用寿命长及维修简便等众多优点，是新一代环保节能型冷凝器。

① 蒸发式冷凝器消耗冷却水量少

蒸发式冷凝器是以水和空气作为冷却介质，是利用水的汽化以带走气态制冷剂冷凝过程放出的凝结潜热，因此，其所消耗的冷却水只是补给散失的水量，这比列管式冷凝器的冷却水用量要少得多，蒸发冷冷凝水使用软水，减轻冷却盘管上的结垢现象。

② 蒸发式冷凝器所需传热面积约为水冷式的2倍，而冷凝温度可以保持在35～37 ℃以下。全面权衡蒸发式冷凝器和列管式冷凝器的优缺点，使用蒸发式冷凝器是经济的。

我厂采用连续蒸馏后，增加了母液处理量，满足生产需要，技术达到国内同业行领先水平，甲醇产品的质量和甲醇消耗均为国内历史最好水平，降低了生产消耗。连续精馏塔的使用，顺应国家提倡的节能减排的号召，具有良好的社会效益和经济效益。

4 结束语

采取这种方式回收糖精母液中的甲醇，虽然提高了甲醇回收率，但母液中仍有1%左右的甲醇未被回收，需进一步探讨。

［1］南京化工学院，等.基本有机化工过程及设备[M].北京：化学工业出版社，1984.

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［3］姚玉英.化工原理[M]. 天津:天津大学出版社，2004.

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［6］王东屏.蒸发式冷凝器的设计[J].大连铁道学院学报，1999(1):45-49.

Application of the Continuous Rectification Column in Recovering Methyl Alcohol From Saccharin Waste Liquid

ZHU Xin-hong
(Pingdingshan Coal Industry Group Kaifeng Xinghua Fine Chemical Factory ,Henan Kaifeng 475003,China)

Application of the continuous rectification column in recovering methyl alcohol from saccharin waste liquid was introduced. Some new techniques including direct steam heating, evaporative condenser, metal wire packing and pall ring were used to solve a series of problems, such as stripping section blockage, massive circulating water demand during cooling, high power consumption and so on. At the same time, the methyl alcohol consumption in the saccharin production was lowered ,and good social efficiency and economic efficiency were obtained.

Continuous rectification column; Recovering; Saccharin waste liquid; Methyl alcohol

TQ 028.3+1

A

1671-0460（2011）12-1291-03

2011-10-22

祝新红（1969-），男，河南开封人，工程师，1990年毕业于武汉工程大学（原武汉化工学院），一直从事糖精生产。E-mail:kfzhuxinhong @ sina.com。