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。     

液液萃取法分离丙酸甲酯与甲醇水溶液的研究

设计了丙酸甲酯与甲醇水溶液的错流液液萃取分离工艺,通过实验选择水-甘油为萃取剂。考察了静置时间、萃取剂组成比及萃取级数对分离效果的影响。实验结果表明:当静置时间为70 min,萃取剂组成比(V水:V甘油)为1时,经过三级错流液液萃取分离后,丙酸甲酯质量含量可达99.26%以上,此结果为进一步研究提供理论基础。     

分批精馏中的持液作用

分批精馏中持液影响塔内的动态过程,因此许多学者一直致力于分批精馏过程中持液作用的研究,但由于研究缺乏系统性,持液的作用一直是学术上争论的热点.本文提出用全过程分离难度系数关联各参数对分离过程的影响,并建立了分批精馏的恒摩尔持液模型,用全过程的分离难度系数研究了分批精馏的持液作用,结果表明：塔顶持液对分离不利,但塔身持液在一定条件下增多可使所需回流比降低;塔内持液量与釜液量之比为一个因子,当q<0.7时,确定的分批精馏塔存在最佳投料量.采用甲苯-乙苯二元物系对最佳投料量进行了实验验证,实验结果与模拟结果吻合较好.     

蒽醌法过氧化氢合成中喷射萃取过程研究

在自行设计的喷射萃取塔中,以纯水为萃取剂,进行蒽醌法过氧化氢生产中H2O2的液液萃取、气液液喷射萃取实验研究。结果表明,在一定萃取比范围内,萃取剂用量对液液萃取过程H2O2的萃取率影响很小。喷射萃取过程中塔的传质单元高度随喷射气体及分散相流量的增加而减小。在相同分散相流量下,喷射萃取的传质单元高度比液液萃取低2—3倍。喷射萃取过程中H2O2的萃取率比液液萃取提高2—3倍。研究结果将为工业化设计提供依据。     

多级错流液液萃取法分离醋酸水溶液的研究

以醋酸正丙酯—正丙醇—NaCl的复合溶液为萃取剂,采用多级错流液液萃取法对醋酸水溶液进行分离。考察了静置时间、溶剂比及萃取级数对分离效果的影响。实验结果表明:当静置时间为60 min,溶剂比(S/F)为3∶1时,经过三级错流液液萃取后,萃余相中醋酸的质量含量为0.54%。文章研究结果为进一步研究提供了基础数据。     

双再沸器间歇萃取精馏及模拟

本文提出了具有双再沸器的间歇萃取精馏新方法。实验选用乙二醇作为溶剂分离乙醇-水共沸物．结果表明,双再沸器间歇精馏具有再沸器温度稳定、操作简便、节省操作时间、收率提高等优点。为了更深入的研究间歇萃取精馏,本文建立了描述间歇萃取精馏的平衡级恒摩尔持液模型,并对此数学模型求解,通过模拟结果与实验结果的对比分析了塔顶与塔底浓度和温度的变化、溶剂流率等操作参数对实验的影响。     

反应精馏和液液萃取结合合成二甲氧基甲烷

以对甲苯磺酸为催化剂,以甲醇、甲醛为原料,采用反应精馏合成二甲氧基甲烷,二甲氧基甲烷的质量分数达到92%以上;采用液液萃取法对产物进一步提纯,研究液液萃取过程中,转速、搅拌时间、静置时间、溶剂比等因素对分离过程的影响,二甲氧基甲烷的收率可以达到90%以上;经一级萃取,二甲氧基甲烷的纯度可达到97%以上,二级萃取纯度可达到99.3%以上,萃取剂经处理,可循环使用;并对结果进行关联,关联和实验结果平均相对误差均小于1%,其结果为进一步放大实验研究提供依据。     

低醇解度聚乙烯醇制备时溶剂中相变促进剂的分离

对低醇解度聚乙烯醇(PVA)制备时混合溶剂的汽液平衡进行了分析,因物系两两共沸,本研究提出采用水萃取其中相变促进剂(PA)的分离方法。实验测定了各组分在水相与混合溶剂中的分配系数,结果表明PA的分配系数远小于乙酸甲酯和甲醇,萃取剂对乙酸甲酯和甲醇的萃取能力远大于PA,证明萃取方法可行。模拟计算结果表明:萃取剂与混合溶剂质量比为1.75∶1时萃余相中PA的量达到了最大值;升高操作温度PA的萃取率降低,表明该萃取操作为放热过程,降低温度有利于萃取操作的进行。     

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%。     

液液萃取技术在低浓度乙醇水溶液样品检测前处理中的应用

采用液液萃取技术浓缩水中的低浓度乙醇后,用气相色谱法进行测定。首先优化以甲基叔丁基醚(MTBE)为萃取剂的萃取条件:初始乙醇溶液的质量分数win=1.032%、水相与有机相的体积比5∶1,萃取温度291.2 K,搅拌速度为200 r/min.在此基础上,分别加入固体无机盐和离子液体强化液液萃取过程,结果表明固体无机盐K2CO3的盐效应最为明显;随着盐浓度的增加,萃取后有机相中乙醇的质量分数wo也随之增大,从而实现对乙醇水溶液的显著浓缩作用。盐效应的分离机理进一步通过红外光谱分析和量子化学计算,从分子结构和分子间相互作用力方面进行解释,因而实验、理论分析和计算结果保持一致。该样品检测前处理方法具有重现性好、准确度高、快速、简便的特点,且无工业放大效应,为分析水中低浓度有机物提供参考价值。本文中将化工分离过程强化技术应用于样品检测前处理中,体现了化学工程与分析化学的跨学科结合。     

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     

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。     

常规间歇萃取精馏分离苯-环己烷的研究

通过一个常规间歇萃取精馏实验装置,考察了不同萃取剂在不同回流比及萃取溶剂加入速率情况下对分离苯-环己烷共沸体系的影响。结果表明,二元混合溶剂能够解决单一溶剂的选择性与溶解性相矛盾的问题;且在同等条件下,综合性能优于单一溶剂;随着溶剂加入速率和操作回流比的增加,产品的产量逐渐提高,尤其重要的是混合溶剂间歇萃取精馏技术与简单溶剂间歇萃取精馏技术相比并不复杂。     

萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇的溶剂

通过实验对萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇共沸体系的溶剂选择进行了研究.结果表明,二元 混合溶剂 (N,N-二甲基甲酰胺+二甲亚砜)的分离性能优于单一溶剂 (N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜).运用修正UNIFAC模型对实验数据进行了关联,发现修正UNIFAC模型预测法和实验法相结合是一种快速有效的萃取精馏溶剂选择方法.     

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。     

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。     

间歇萃取精馏技术的研究进展

对间歇萃取精馏分离技术和进展进行了评述,主要从萃取精馏的溶剂选择与设计、模拟及优化、操作参数对分离过程影响及萃取精馏塔设备等几个方面,介绍了国内外关于间歇萃取精馏新兴分离技术的最新研究动态,最后指出了萃取精馏技术目前存在的问题和今后发展的方向。     

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。     

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。