混合溶剂间歇萃取精馏分离过程的模拟

由于混合溶剂存在"混合溶剂效应",能够解决简单溶剂选择性与互溶性相互矛盾的问题,因此混合溶剂间歇萃取精馏技术可以大大拓宽传统单一溶剂间歇萃取精馏分离技术的应用空间。文章建立了反映常规混合溶剂间歇萃取精馏过程的恒摩尔持液数学模型,并运用2点隐含法对其求解,结果表明,模拟计算结果与实验结果吻合较好。随后运用该模型探讨了塔身持液量、混合溶剂进料位置等因素对混合溶剂常规间歇萃取精馏的影响。得出以下结论,产品馏出速率随塔身持液量的增大而减小,塔顶馏分产量与塔身持液量的关系不大。另外,混合溶剂进料位置的选定对分离效果也有较大的影响,需要正确选择。     

三元混合溶剂间歇萃取精馏分离过程

建立了反映常规三元混合溶剂间歇萃取精馏过程的恒摩尔持液数学模型,将模拟结果和实验数据进行对比,并运用该模型研究了回流比、溶剂流率等因素对该过程的影响.结果表明模拟计算结果与实验数据吻合较好,且随着溶剂加入速率和操作回流比的增加,产品的产量和馏出速率逐渐提高.     

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     

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。     

单乙醇胺(MEA)间歇萃取精馏甲醇-丙酮研究

用常规的间歇萃取精馏实验装置,研究了以单乙醇胺(MEA)为萃取剂间歇萃取精馏分离甲醇—丙酮恒沸物的过程。考察了萃取剂、全回流时间、共沸物组成、溶剂与混合物的体积比、回流比等因素对萃取精馏分离甲醇—丙酮共沸体系的影响,从而得出最优的萃取条件。     

旋转填料床间歇萃取精馏性能研究

为了寻找强化间歇萃取精馏过程的有效途径,在装填2mm×2mm三角形螺旋填料的旋转床中,以乙醇-水为实验物系,乙二醇为萃取剂,通过考察馏出液组成随时间的变化情况,产品的纯度和回收率随转速、回流比和溶剂比的变化情况,研究了旋转填料床间歇萃取精馏的性能。结果表明,旋转填料床中强大的离心力和高效填料的协同作用极大地强化了间歇萃取精馏过程,具有分离效果好、操作时间短、节能、小设备大生产能力等突出优点;存在最佳转速使产品的纯度和回收率最大;增加溶剂比和回流比均能使产品的纯度和回收率得到提高,但增加溶剂比的效果更显著。旋转填料床是强化间歇萃取精馏过程的有效途径。     

乙醇-乙酸乙酯体系的间歇萃取精馏研究

在常规的间歇萃取精馏实验装置中,研究了以N,N-二甲基酰胺(DMF)和二甲亚砜(DMSO)作萃取剂;在间歇萃取精馏塔中分离乙醇-乙酸乙酯体系的过程。对全回流时间、不同萃取剂、恒沸物组成、溶剂和混合物的体积比、加盐及加碱等因素考察,分析萃取精馏分离乙醇-乙酸乙酯共沸体系的影响,从而得出最佳的萃取条件。     

甲醇-丙酮体系的间歇萃取精馏研究

在常规的间歇萃取精馏实验装置中,研究了以蒸馏水为萃取剂间歇萃取精馏分离甲醇-丙酮共沸物的过程。考察了萃取剂、全回流时间、共沸物组成、溶剂与混合物的体积比、加盐、加碱等因素对萃取精馏分离甲醇-丙酮共沸体系的影响,从而得出最佳的萃取条件。     

异丙醚-异丙醇-水三元共沸物的分离

以乙二醇为溶剂,对异丙醚-异丙醇-水三元共沸物采用间歇萃取精馏进行分离研究,考察了在溶剂不同进料速率、回流比、进料温度等条件下的分离情况,找到了实验条件下分离此三元共沸物的最佳条件。最佳条件为：溶剂进料位置为塔顶,回流比为2,溶剂进料速率在分离异丙醚和分离异丙醇两个阶段分别为11.4 g/min和8.08g/min,溶...     

带塔底储罐的间歇萃取精馏的实验研究

提出了带塔底储罐的间歇萃取精馏操作方式.新操作方式使精馏过程中加入的溶剂及塔内回流液直接流入塔底储罐,不再返回塔釜.以乙二醇为溶剂分离乙醇–水共沸物的实验研究表明,新操作方式克服了普通间歇萃取精馏塔釜体积庞大的缺陷,同时具有塔釜温度稳定、加热容易控制、收率提高等优点.     

间歇萃取精馏分离苯-环己烷

利用间歇萃取精馏分离技术,分别以N,N-二甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)和二者的混合物作为萃取剂,对苯、环己烷近沸点体系的分离进行了试验研究,考察了操作参数回流比和溶剂流率对分离效果的影响,结果表明:随着回流比和溶剂流率的增加,分离效果增强;三种萃取剂均能对苯和环己烷进行有效的分离,但分离效果不同,其中以DMF∶DMSO=3∶1(质量比)混合物作为萃取剂时效果最好,其次是DMF。试验结果得到的最佳分离条件是:萃取剂为DMF∶DMSO=3∶1混合物,溶剂流率为12.33 mL/min,回流比为4,其产品中环己烷摩尔分数可达86.98%以上,环己烷收率可达83.10%。     

以苯胺为溶剂间歇萃取精馏分离甲醇-乙腈

提出和研究了以苯胺作为溶剂的甲醇-乙腈间歇萃取精馏分离工艺。根据溶剂极性相似相溶原理,结合ChemCAD软件模拟汽液平衡和汽液平衡实验确定苯胺为合适的溶剂。结果表明,不仅苯胺能够消除甲醇-乙腈物系的共沸现象,效果优于N,N-二甲基甲酰胺（DMF）,而且可以采用Wilson模型对苯胺作为溶剂的甲醇-乙腈共沸物系汽液平衡进行模拟。通过实验考察了间歇萃取精馏的分离效果。采用有33块理论板的填料塔进行间歇萃取精馏甲醇-乙腈共沸混合物分离实验,其中净化回收段填料层3块理论板,萃取精馏段填料层30块理论板,回流比为4,苯胺作为溶剂,溶剂质量比为2.5∶1时,在塔顶得到产品甲醇质量分数为98.97%,高于DMF作为溶剂时的95.76%;表明苯胺更加适合作为萃取精馏分离甲醇-乙腈共沸物系的溶剂。     

减压间歇萃取精馏分离乙酸乙酯和乙醇

通过减压间歇萃取精馏实验装置,选用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为萃取剂,对乙酸乙酯和乙醇二元共沸物系的分离进行了实验研究。考察了操作参数中操作压强、回流比(体积比)、溶剂比(体积比)对分离过程的影响。实验结果表明:减小压强、提高回流比和溶剂比都能不同程度地增强分离效果,实验得出减压操作情况下的间歇萃取精馏的较佳分离条件:操作压力为10 kPa,回流比为3,溶剂比为1,产品中乙酸乙酯的质量分数为97%以上。     

带有中间贮罐间歇萃取精馏实验研究

使用一个带有中间贮罐的间歇萃取精馏实验装置,以能形成最低共沸物的乙酸乙酯-乙醇体系为分离对象,选用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为萃取剂,实验研究了中间贮罐持液量、中间贮罐持液温度、萃取剂加入速率等操作参数对分离过程的影响。实验结果表明:随着萃取剂流率的增加,中间贮罐持液量也相应增加,组分更易于分离;随着中间贮罐持液量的增加,中间贮罐持液温度也相应升高,且存在最佳分离持液温度;萃取剂流率对分离结果的影响最大,中间贮罐持液温度对分离结果的影响次之,中间贮罐持液量对分离结果的影响最小。     

萃取精馏分离丙酮-四氢呋喃的研究

为了分离丙酮-四氢呋喃共沸混合物,研究了萃取精馏在丙酮-四氢呋喃物系中的应用。通过溶剂选择原理初选出乙苯作为萃取精馏分离此共沸物系的溶剂,同时采用NRTL模型对常压下丙酮-四氢呋喃物系和加入溶剂乙苯后的汽液平衡进行模拟和实验验证,模拟结果与实验数据吻合较好。然后进行了间歇萃取精馏分离此共沸物的实验研究来进一步考察所选萃取剂的效果。结果表明:乙苯能够消除丙酮-四氢呋喃共沸物系的共沸点,采用有40块理论板的填料塔,回流比为5,溶剂摩尔比为2.5∶1时塔顶可以得到质量分数为99.34%的丙酮产品,说明采用乙苯作萃取剂分离丙酮-四氢呋喃共沸物是可行的。最后又对连续和间歇萃取精馏分离丙酮-四氢呋喃共沸物的流程进行了模拟,得到的工艺参数将为进一步的工业应用提供了理论依据。