基于多级蒸汽机械再压缩热泵的稀N_省略__二甲基甲酰胺水溶液蒸馏浓缩工艺_杨德明

基于多级蒸汽机械再压缩热泵的稀N_省略__二甲基甲酰胺水溶液蒸馏浓缩工艺_杨德明·1298·2012年第41卷第11期石油化工PETROCHEMICALTECHNOLOGY机械蒸汽再压缩（MVR）的基本原理是将过程产生的二次蒸汽经压缩机压缩后，把电能转化为热能，提高二次蒸汽的温度、压力和热焓，再进入换热器冷凝以充分利用蒸汽的潜热，达到大幅节能的目的［1-4］。MVR作为一种节能效果尤为明显的工艺，已在海水脱盐和物料浓缩方面得到了广泛的研究和应用［5-9］。目前N，N-二甲基甲酰胺（DMF）的回收大多采用吸附分离、多塔蒸馏等节能方法［10-13］。吸附分离法往往使DMF达不到较高的浓度，而多效蒸馏过程也需使用蒸汽，因此节能效果也不是很明显。鉴于MVR热泵的节能特点，有必要对稀DMF水溶液的蒸馏浓缩工艺进行模拟研究。本工作针对稀DMF水溶液的浓缩过程，提出了三级MVR热泵蒸馏浓缩工艺，采用AspenPlus化工流程模拟软件进行模拟，并与三效蒸馏浓缩工艺进行了比较。基于多级蒸汽机械再压缩热泵的稀N，N-二甲基甲酰胺水溶液蒸馏浓缩工艺杨德明，陶磊（常州大学石油化工学院，江苏常州213164）［摘要］分析了蒸汽机械再压缩（MVR）热泵蒸馏浓缩工艺的特点和适用工况，以稀N，N-二甲基甲酰胺水溶液的浓缩过程为研究对象，提出了三级MVR热泵蒸馏浓缩工艺。采用AspenPlus化工流程模拟软件中的严格精馏模块和压缩机模块，以能耗最低为目标函数，对三级MVR热泵蒸馏浓缩工艺和三效蒸馏浓缩工艺分别进行了模拟与优化，得到了合适的工艺操作参数。模拟结果表明，与三效蒸馏浓缩工艺相比，三级MVR热泵蒸馏浓缩工艺节能约83.2%，其平均能效比（压缩机制热量与压缩机输入功率的比）为0.834；多级MVR热泵蒸馏浓缩工艺具有较大的经济优势。［关键词］稀N，N-二甲基甲酰胺水溶液；蒸汽机械再压缩热泵；三效蒸馏浓缩；节能；AspenPlus软件［文章编号］1000-8144（2012）11-1298-04［中图分类号］TQ028［文献标识码］A［收稿日期］2012-05-15；［修改稿日期］2012-08-24。［作者简介］杨德明（1966—），男，江苏省苏州市人，硕士，教授，电话0519-86330255，电邮dmy216@163.com。工业技术DistillationConcentrationofD