作者：鄭軍 張延斌

　　為準(zhǔn)確快速地提出改造方案，擬采用計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)的方法對(duì)現(xiàn)有運(yùn)行的氨水粗蒸餾塔建立平衡級(jí)理論精餾塔模型，并以此模型作為進(jìn)一步工藝改進(jìn)模擬的基礎(chǔ)。模擬試驗(yàn)選擇美國(guó)SIMSCI公司的PRO/Ⅱ過(guò)程模擬軟件。它是使用第三代模擬技術(shù)發(fā)展的流程通用模擬軟件，是目前化工設(shè)計(jì)公司應(yīng)用最廣泛的模擬軟件之一。PRO/Ⅱ可建立準(zhǔn)確的模型，使用嚴(yán)格的最新計(jì)算方法，進(jìn)行單元操作和全過(guò)程計(jì)算，用以評(píng)價(jià)已有裝置的優(yōu)化操作或新建、改建裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

　　根據(jù)蒸氨塔的經(jīng)驗(yàn)，汽提塔的塔板效率約在20％～30％左右，對(duì)于K02塔的塔板效率取為25％，由此可將該塔近似為精餾段2塊理論板、提餾段6塊理論板，包括塔釜再沸器1塊理論板，塔頂水回流，塔中部側(cè)線分凝采出10％氨水的平衡級(jí)精餾塔模型。

　　進(jìn)料流量70t/h，組成近似為水，氨和二異丙基醚三組分，其中氨含量為7g/L，二異丙基醚為10g/L。汽液平衡的熱力學(xué)方法選擇使用NRTL方程，調(diào)試過(guò)程采用In-Out法。

　　由此模型計(jì)算得到的該蒸餾塔物料平衡、溫度、壓力的逐板分布如表1和表2所示。

　　與實(shí)際運(yùn)行結(jié)果對(duì)比表明，上述模擬結(jié)果與原蒸氨塔運(yùn)行狀況較為吻合，說(shuō)明該模型可作為進(jìn)一步改造設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

　　根據(jù)此模型，計(jì)算了當(dāng)進(jìn)料氨含量為10g/L時(shí)，增加精餾段理論級(jí)數(shù)和提餾段理論級(jí)數(shù)時(shí)，塔頂采出和塔釜采出的變化情況。結(jié)果表明，增加精餾段和提餾段理論級(jí)數(shù)，可有效降低塔頂醚相中的氨含量和塔釜廢水的氨含量。對(duì)于進(jìn)料中氨含量為10g/L的情況，當(dāng)提餾段理論級(jí)數(shù)增加4級(jí)以上，即實(shí)際板數(shù)增加15～18級(jí)，塔釜采出中氨含量才能小于100mg/L。而對(duì)于精餾段來(lái)說(shuō)，當(dāng)理論級(jí)數(shù)增加1塊時(shí)，塔頂氨含量將有明顯的降低，一方面可有效防止氨的損失，另一方面可防止塔頂因氨含量過(guò)高而導(dǎo)致生成銨鹽結(jié)晶。因此增加塔板數(shù)的改造措施是較為可行和有效的。