在药品与香料的生产以及纺织品与皮革的酸处理过程中,会有大量的低浓度的甲酸溶液产生,无实际应用价值。将低浓度甲酸回收并加以增浓,既可以减少环境污染,又可以创造可观的经济价值。常压下甲酸和水能形成共沸,应用普通精馏方法难以对其进行有效的分离,因此本课题选择采用不同压力下非均相共沸精馏的方法浓缩低浓度的甲酸水溶液。本文首先依据三角形相图对符合要求的夹带剂进行初步筛选,再结合CHEMCAD对采用不同夹带剂浓缩甲酸时的收率、浓缩程度以及能耗等方面进行比较,确定采用甲苯和1,2-二氯乙烷作为甲酸非均相共沸精馏的夹带剂。根据甲酸水溶液浓缩的特殊性,选定2种方法作为最终的浓缩方案,即分别采用甲苯和1,2-二氯乙烷作为夹带剂,先在常压下直接共沸精馏将甲酸浓缩到接近共沸组成,然后再在4个大气压下采用简单精馏的方法对其进行次级浓缩直到产品浓度符合要求。采用CHEMCAD对甲酸水溶液的浓缩过程进行了模拟,研究了回流比、理论板数以及夹带剂的加入量等操作参数对甲酸收率和浓缩程度的影响,并对参数进行优化,得到了塔釜各组分浓度分布曲线、温度分布曲线以及气液相流量分布曲线。对甲酸溶液在常压下进行了间歇非均相共沸精馏实验,比较了采用甲苯和1,2-二氯乙烷两种夹带剂下的甲酸收率和浓缩浓度的不同,并将该实验值与模拟值进行比较,结果基本吻合。