回收废水中的仲丁醇、环己烷的设计方案

在工业上，仲丁醇可以作为一种溶剂，它可以和甲醇共溶，从而提高在汽油中辛烷值的组分。仲丁醇的应用较为广泛，选矿剂和除草剂等化工产品的生产过程都需要仲丁醇的参与。然而，甲乙酮的生产是应用仲丁醇最广泛的地方，占据了消耗总量的90%，具有极高的工业生产价值。

在环己酮和己内酰胺的生产过程中会产生中间体，中间体就是环己烷，环己烷可以用来做一些聚合反应的稀释剂，是一种重要的化工原料。如今，在某工厂的废水中，含有10wt%的仲丁醇，8wt%的环己烷，还有82wt%的水，相关研究人员设计了一个合理的精馏分离方案，对环己烷和仲丁醇进行回收。

研究过程

设计条件

1.常温常压下的废水流量为10t/h。

2.现有热工用工程为0.5MPa（表压强）的蒸汽。

3.冷公用工程为循环水。（30℃）

设计要求

1.连续操作。

2.水中仲丁醇和环己烷的含量分别小于10ppm和50ppm。

3.环己烷浓度不小于99wt%，仲丁醇的浓度不小于98wt%。

4.尽可能降低操作的成本。

5.阐述工艺选择的根本依据，给出详细的模拟计算的结果，绘制出带控制点的流程图，绘制出主要设备的设计条件图，编写岗位操作法。

方法

在AspenPlus的库中最常见的物性方法有ChaoSeader法、VanLaar法、Wilson法、Unifac法和NRTL法。通过对比查阅到的文献得到的数据与采用多种物性方法进行模拟得到的数据，原料为低压非理想物系，且是有二元交互参数的液液混合物，因此，本次设计模拟可以选用NRTL法。

方案设计

在恒压的条件下，原料中的环己烷、仲丁醇和水的混合物会形成多种共沸物，因此，不能用单塔精馏分离以达到纯度（质量分数）为98%以上的仲丁醇和99%以上的环己烷产品。精馏中的共沸剂可以由环己烷来担当，利用共沸精馏的方法，先脱水，后精馏，从而实现分离，从而达到回收的要求。