萃取法回收水溶液中乙醇的模拟及试验

简要介绍了乙醇和水分离的方法，设计了蒸馏和萃取精馏相结合分离乙醇和水的工艺，并模拟该工艺的分离结果，以乙二醇为萃取剂进行了萃取精馏试验，结果表明以乙二醇为溶剂萃取分离乙醇和水，分离后乙醇的质量含量可提高到９９．７％，与蒸馏过程相比节能２０％～３０％。     

离子液体萃取精馏苯和乙醇共沸体系的模拟

采用COSMO-RS中的COSMOtherm软件,选定三丁基甲基醋酸铵([N_(1,4,4,4)][OAc])作为萃取精馏分离苯和乙醇共沸体系的萃取剂。采用Aspen Plus流程模拟软件,对苯和乙醇体系的萃取精馏过程进行了模拟。考察了溶剂比、全塔理论板数、回流比、原料进料位置等因素对分离效果的影响,通过灵敏度分析,得到了萃取精馏分离乙醇和苯体系的最佳工艺优化条件。在此条件下,产品苯的摩尔分数为99. 99%,乙醇的摩尔分数为99. 98%。说明以[N_(1,4,4,4)][OAc]为萃取剂萃取分离乙醇和苯的共沸物具有很好的效果。     

萃取精馏和膜分离乙酸乙酯-乙醇-水体系的方法及工艺

总结了近年来国内外有关萃取精馏分离、膜分离乙酸乙酯-乙醇-水体系的方法及工艺,针对各种方法及工艺存在的优缺点,提出萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇-水采用何种萃取溶剂及工艺的一些建议。     

复合溶剂间歇萃取精馏乙醇-水的研究

采用N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜及其组成的复合溶剂为萃取剂,在间歇萃取精馏实验装置上研究了乙醇-水共沸体系的分离过程。实验考察了溶剂种类、溶剂流率、回流比等因素对分离效果的影响。实验结果表明:复合溶剂的最佳配比为7∶3(二甲基亚砜与N,N-二甲基甲酰胺质量比);随着溶剂流率与回流比的增大,复合溶剂分离效果增强;在最佳配比下,当回流比为2,溶剂流率为15 mL/min时,乙醇的质量分数可达99.14%,比单一溶剂N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜分别提高了3.29%和1.71%,且单位产品溶剂消耗最低为1.58 mL/mL,此时复合溶剂间歇萃取精馏乙醇-水的综合效果最好。     

LTTMS混合物在乙醇-水体系分离中的应用

分别乙二醇和两种低共熔溶剂(氯化胆碱/乙二醇(摩尔比1∶2)、氯化胆碱/乙醇酸(摩尔比1∶3))为萃取剂,设计萃取精馏和隔壁塔萃取精馏流程,模拟分离乙醇和水形成的共沸体系。使用灵敏度分析对上述流程分别进行了参数优化。在优化的基础上,进行了年度费用(TAC)计算。结果表明:采用乙二醇和低共熔溶剂为萃取剂的萃取精馏和隔壁塔萃取精馏均能实现乙醇-水的分离;年度费用结果表明采用氯化胆碱/乙二醇(摩尔比1∶2)的隔壁塔萃取精馏费用最低,为最优工艺。     

乙醇浓缩和回收的萃取剂及萃取精馏工艺

用G102色谱仪筛选乙醇和水萃取精馏分离的萃取溶剂;提出乙醇和水萃取精馏分离的新工艺,用徽机模拟该工艺的分离结果,比较该工艺与其它工艺之间的能耗差别。     

萃取精馏和变压精馏分离苯-乙醇的模拟研究

采用Aspen Plus化工流程模拟软件，通过NRTL热力学模型，分别进行苯和乙醇混合物的萃取精馏和变压精馏分离模拟研究。萃取精馏采用丙三醇为萃取剂，萃取精馏塔以33为理论塔板数、28为混合物进料位置、2为萃取剂进料位置、1.1为回流比、3.0为溶剂比(萃取剂用量与混合物进料量比值);溶剂回收塔以5为理论塔板数、3为进料位置、1.0为回流比时，分离得到苯和乙醇的质量分数均为99.62%。变压精馏由常压塔(101.325 kPa)和高压塔(520 kPa)串联而成，常压塔以18为理论塔板数、8为进料位置、3.0为回流比；高压塔以16为理论塔板数、10为进料位置、3.0为回流比时，可得到乙醇和苯质量分数分别为99.52%和99.01%。     

高沸点溶剂对乙醇和水萃取精馏分离计算的影响

文中对乙醇和水分离的方法较为系统的介绍，重点研究高沸点溶剂对乙醇和水萃取精馏分离的影响，模拟乙醇和水萃取精馏结果为小塔设计及试验提供依据。     

萃取精馏复合溶剂的复配选择

提出按溶剂之间复配形成氢键的情况和修正的UNIFAC模型相结合的方法选择分离共沸体系的萃取精馏复合溶剂。准确测量了共沸体系与萃取精馏单溶剂和复合溶剂的汽液平衡数据,结果表明采用的萃取精馏单溶剂和复合溶剂的选择方法具有较好的准确度,模拟值与实验值比较,相对偏差均小于9%。通过综合比较得到分离乙酸乙酯-乙醇、乙醇-水和环己烷-苯3个共沸体系的最佳复合溶剂及配比。在最佳复合溶剂组成下,原共沸体系的相对挥发度达到最大值,该值优于组成复合溶剂的单溶剂所达到的分离效果。在最佳复合溶剂组成下,改变原料体系组成,复合溶剂组成对原料体系相对挥发度的影响趋势基本相同,这表明复合溶剂在萃取精馏塔内不同原料组成下均能较好地增加体系的相对挥发度,为工业上在萃取精馏过程中使用复合溶剂提供了理论依据。     

萃取精馏复合溶剂的复配选择

提出按溶剂之间复配形成氢键的情况和修正的UNIFAC模型相结合的方法选择分离共沸体系的萃取精馏复合溶剂。准确测量了共沸体系与萃取精馏单溶剂和复合溶剂的汽液平衡数据,结果表明采用的萃取精馏单溶剂和复合溶剂的选择方法具有较好的准确度,模拟值与实验值比较,相对偏差均小于9%。通过综合比较得到分离乙酸乙酯-乙醇、乙醇-水和环己烷-苯3个共沸体系的最佳复合溶剂及配比。在最佳复合溶剂组成下,原共沸体系的相对挥发度达到最大值,该值优于组成复合溶剂的单溶剂所达到的分离效果。在最佳复合溶剂组成下,改变原料体系组成,复合溶剂组成对原料体系相对挥发度的影响趋势基本相同,这表明复合溶剂在萃取精馏塔内不同原料组成下均能较好地增加体系的相对挥发度,为工业上在萃取精馏过程中使用复合溶剂提供了理论依据。     

双溶剂协同萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇-水工艺模拟

针对乙酸甲酯-甲醇-水体系,在筛选萃取剂的基础上,提出了双溶剂四塔萃取精馏、单溶剂三塔萃取精馏及双溶剂协同萃取精馏3种分离工艺.用Aspen Plus软件模拟萃取精馏过程,并以能耗和年总费用作为评价指标,用SR-Polar方程计算各萃取精馏工艺合适的操作参数和设备参数.结果表明,水和乙二醇是分离该体系较合适的萃取剂,单溶剂三塔萃取精馏工艺较双溶剂四塔萃取精馏工艺优异,能耗减少约37.9%,年总费用降低约38.9%.双溶剂协同萃取精馏工艺比双溶剂四塔萃取精馏工艺和单溶剂三塔萃取精馏工艺能耗分别减少约45.6%和12.4%,年总费用分别降低约43.5%和11.6%.     

离子液体萃取精馏分离乙醇和2-丁酮共沸体系的过程模拟

以离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([DMIM]DMP)为萃取剂,分离乙醇和2-丁酮共沸体系。采用Aspen Plus流程模拟软件,对乙醇和2-丁酮体系的萃取精馏过程进行了模拟。考察了溶剂比、全塔理论塔板数、原料进料位置、萃取剂进料位置和回流比等因素对分离效果的影响,获得了萃取精馏分离乙醇和2-丁酮体系的最佳工艺优化条件为:萃取精馏塔的全塔理论板数为22,原料和萃取剂进料位置分别为第11块和第3块理论板,回流比为0.5,溶剂比为0.5。在此条件下,产品2-丁酮的摩尔分数达到99.98%,乙醇的摩尔分数达到99.99%,再生的萃取剂[DMIM]DMP的摩尔分数达到100%。说明以[DMIM]DMP为萃取剂萃取分离乙醇和2-丁酮共沸物具有很好的效果。     

萃取精馏分离乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙醇和水体系工艺研究

乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙醇和水体系彼此间都存在共沸,且存在三元共沸,很难通过普通精馏进行分离。利用Aspen Plus对萃取精馏法分离乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙醇和水体系的工艺进行模拟,热力学模型为UNIFAC,并对该体系进行萃取精馏实验研究,利用萃取精馏实验数据对热力学模型进行修正,使模拟数据与实验数据吻合,相对误差小于7.5%。通过乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙醇和水体系萃取精馏实验,详细研究了理论板数、溶剂比、回流比等因素对分离效果的影响,结合流程模拟数据,得出了该工艺的适宜条件:理论板数68~75,溶剂比5.8~6.5,回流为3.0~3.5。在适宜的工艺条件下,乙酸乙酯和乙酸丙酯的收率达到95%以上。     

低共熔溶剂在乙腈-水体系分离中的应用

分别以乙二醇、氯化胆碱/乙二醇(摩尔比1∶2,DES1)、氯化胆碱/乙醇酸(摩尔比1∶3,DES2)低共熔溶剂为萃取剂,设计萃取精馏和萃取隔壁塔流程,模拟分离乙腈和水形成的共沸体系。使用灵敏度分析对上述流程分别进行了参数优化。结果表明,与乙二醇萃取精馏工艺相比,使用低共熔溶剂DES1不能有效降低能耗和费用;低共熔溶剂DES2用量降低52. 5%,能耗降低81. 9%,操作费用降低12%,年度总费用(TAC)降低53. 8%;采用隔壁塔萃取精馏工艺后,一定程度上都能节能减耗。DES2作为萃取剂的萃取精馏工艺为最优工艺,节能优势明显。     

从四氢呋喃、乙醇和水混合液中提取四氢呋喃和乙醇的研究

建立精制四氢呋喃和提纯乙醇的方法,采用Aspen Plus模拟软件对萃取精馏精制四氢呋喃和连续精馏提纯乙醇的工艺进行模拟计算,以N,N-二甲基甲酰胺为萃取剂,考察相关因素对分离效果的影响,如塔板数、回流比、溶剂比、原料进料位置、萃取剂进料位置、塔顶出料比等,并通过正交试验对工艺条件进行优化设计,确定最佳操作参数。在优化条件下,萃取精馏塔塔顶馏分中四氢呋喃含量达到99.61%,连续精馏塔塔顶乙醇含量为90.24%、收率为99.99%。     

碳五装置溶剂分离提纯方法分析

碳五分离是利用乙烯裂解生产的副产品碳五馏分为原料,用DMF(N、N-二甲基甲酰胺)为溶剂,采用萃取精馏和精密精馏得到异戊二烯、间戊二烯和双环戊二烯3种产品。其中采用萃取精馏仅是为得到纯度为99.5%以上的异戊二烯产品,循环溶剂的分离与提纯成为影响产品质量的关键因素。简要介绍了溶剂分离提纯的工艺流程,详细分析了溶剂在萃取系统进行分离与提纯的工艺流程和操作关键。     

萃取精馏及进展

萃取精馏是一种特殊精馏方法 ,适用于近沸点物系和共沸物的分离。萃取精馏按操作方式可分为连续萃取精馏和间歇萃取精馏 ,间歇萃取精馏是近年发展起来的新的萃取精馏方法。萃取精馏的关键是溶剂的选择 ,以往萃取精馏采用的溶剂是单一溶剂 ,近年来人们开始研究使用混合溶剂 ,取得了良好效果     

伴有简单蒸馏的间歇萃取精馏方法研究

提出了伴有简单蒸馏的间歇萃取精馏操作方式。在新操作方式中，混有溶剂的塔内液相不流回塔釜，而是流入塔底简单蒸馏釜，再经简单蒸馏的汽相返回塔釜，而富含溶剂的液相留在简单蒸馏釜中。以乙二醇作溶剂分离乙醇-水物系统为例的实验研究表明：新的操作方式具有塔釜温度稳定、溶剂回收简便、操作时间短和操作弹性大等优点。     

萃取精馏分离碳酸二甲酯-乙醇二元共沸物

测定了101.3 kPa下乙醇-碳酸二甲酯（DMC）和DMC-糠醛二元体系的汽液平衡数据,以及乙醇-DMC-糠醛体系在溶剂比为1∶1时的三元汽液平衡数据。结果表明,糠醛的加入可以改变乙醇和DMC的相对挥发度,并且当糠醛的摩尔分数大于0.25时,乙醇-DMC二元物系的共沸点消失。因此,可以采用萃取精馏的方法以糠醛为溶剂分离乙醇和DMC的混合物。采用Aspen Plus软件对连续萃取精馏分离乙醇-DMC共沸物的过程进行了模拟。结果表明,单塔带侧线采出的操作方式比双塔操作方式更有优势。     

一种分离乙酸乙酯-乙醇混合物的方法

正本发明提供一种分离乙酸乙酯-乙醇的方法,采用任意比例的乙酸乙酯-乙醇混合物为原料,以离子液体或离子液体与有机溶剂组成的复合溶剂为萃取剂,原料经过萃取精馏阶段和萃取剂回收阶段后,乙酸乙酯和乙醇先后采出,萃取剂经过回收阶段采出后循环使用。