醋酸是一种非常重要的基础化工产品,不但可以作为化工合成的原料,而且还是一种优良的有机溶剂。作为溶剂使用的醋酸,因其经过生产环节后会形成稀醋酸,作为废水排放,不利于环境保护。要进行稀醋酸的回收利用,其回收过程的能耗比较高,在生产成本中所占据的比例很大。因此,通过对稀醋酸回收过程的工艺参数优化,进一步降低回收装置的能耗,对整个生产运行将起到至关重要的作用。所以,本文在综合分析国内外相关稀醋酸分离技术的基础上,采用实验研究与流程模拟相结合的方式,对稀醋酸萃取-共沸精馏体系的相平衡进行测定,优化其分离工艺流程。在实验研究方面,首先采用液液相平衡装置测定了常压下稀醋酸-醋酸异丙酯体系在不同温度下的液液相平衡数据,结果表明,随着温度降低,选择性系数增大,对萃取有利。进而,采用NRTL模型关联实验数据,得到醋酸—水—醋酸异丙酯体系液液平衡的交互作用参数。然后,采用气液平衡装置测定了 101.33 kPa下两个二元体系(水-醋酸)、(醋酸-醋酸异丙酯)和一个三元体系(水-醋酸-醋酸异丙酯)的汽液平衡数据。在流程模拟研究方面,在现有的稀醋酸脱水共沸精馏塔的稳态模型基础上,引入萃取预提浓技术,设计萃取-共沸精馏联用的分离工艺进行稀醋酸的回收利用。首先,针对稀醋酸体现的特点和分离要求,进行不同共沸剂对醋酸萃取能力的比较,筛选出醋酸异丙酯作为稀醋酸萃取-共沸精馏的萃取剂,异丙醇作为辅助萃取剂。进而,采用化工流程模拟软件对稀醋酸萃取-共沸精馏的回收工艺流程进行模拟计算,考察了萃取温度、萃取剂配比、萃取级数、回流比、进料位置、塔底加热器热负荷等对稀醋酸萃取-共沸精馏过程的影响,结果表明,随着萃取温度升高,萃余液中的水含量呈现线性上升;适当提高异丙醇的比率,有利于提高萃取剂的萃取效率;当进料板较低时,可能造成塔底所需加热蒸发的共沸剂量增大;随着萃取液流股进料塔板数的不断增加,塔底热负荷呈现先降低后升高的变化趋势。进而,进行了工艺条件的优化分析,得到了稀醋酸萃取-共沸精馏生产具有实际操作意义的工艺参数,并在此工艺参数下模拟稀醋酸萃取-共沸精馏过程,得到了塔内温度分布、流率的分布、组成分布。通过以上研究,获得了稀醋酸萃取-共沸精馏的优化工艺条件,能够为稀醋酸的分离提纯提供必要的技术支撑。