Тепловая интеграция процесса разделения гетероазеотропной смеси фурфурол – вода на двух колоннах

Abstract

Проведен анализ энергоэффективности процесса ректификации гетероазеотропной смеси фурфурол –вода на двух колоннах. Выделены технологические потоки для тепловой интеграции процесса. Методами "пинч"-анализа и каскадного алгоритма определены значения теплоты, рекуперированной внутри технологической схемы, и количество горячих и холодных утилит. Спроектирована сеть теплообмена, позволяющая снизить потребление утилит на выделенных технологических потоках в 4,22 раза для холодных и в 8,9 раза для горячих утилит соответственно. На основании проведенных расчетов получена модифицированная энергоэффективная схема процесса разделения смеси фурфурол – вода с использованием высокоэффективных пластинчатых теплообменников.

An analysis of the energy performance of the furfurol – water heteroazeotrope fractionation process on two columns. The process flows of heat integration of the operation are emphasized. By means of the «pinch» analysis method and the cascade algorithm the values of heat recovered in the technological scheme and the number of hot and cold utilities are determined. A scheme of the heat exchanger network, which allows to reduce the consumption of the utilities on the separated process flows by 4,22 times of the cold ones and by 8,9 times of the hot utilities correspondingly, is designed. Based on the calculations performed, a modified energy-efficient scheme of the furfurol – water blend fractionation process using high-performance plate heat exchangers.