加盐萃取精馏分离乙醇—水体系的研究进展

乙醇在化工、医药和电子等领域有广泛的应用,燃料乙醇作为可再生能源,已成为世界各国新型能源研发的重点。加盐萃取精馏是在溶盐精馏和萃取精馏的基础上发展起来,目前加盐萃取精馏是分离乙醇—水体系的重要方法。本文将分别介绍溶盐精馏和萃取精馏,以及加盐萃取精馏分离乙醇—水体系的研究现状及发展前景。     

加盐萃取精馏的研究进展

阐述了加盐萃取精馏的原理和定标粒子理论在加盐萃取精馏中的应用,对加盐萃取精馏分离极性物系和非极性物系的现状进行了评述,并提出了若干需要深入研究的问题。     

加盐反应萃取精馏分离醇水溶液

将加盐萃取精馏和反应萃取精馏结合起来提出了加盐反应萃取精馏分离醇水溶液的新方法。由异丙醇－水体系的汽液平衡试验结果表明加盐反应萃取精馏比单独的加盐萃取精馏更优,工艺试验证明当溶剂为1：1时,容易得到产品纯度96％以上的异丙醇。     

Reducing the energy demand of corn‐based fuel ethanol through salt extractive distillation enabled by electrodialysis

The thermal energy demand for producing fuel ethanol from the fermentation broth of a contemporary corn‐to‐fuel ethanol plant in the U.S. is largely satisfied by combustion of fossil fuels, which impacts the possible economical and environmental advantages of bioethanol over fossil fuels. To reduce the thermal energy demand for producing fuel ethanol, a process integrating salt extractive distillation—enabled by a new scheme of electrodialysis and spray drying for salt recovery—in the water‐ethanol separation train of a contemporary corn‐to‐fuel ethanol plant is investigated. Process simulation using Aspen Plus® 2006.5, with the electrolyte nonrandom two liquid Redlich‐Kwong property method to model the vapor liquid equilibrium of the water‐ethanol‐salt system, was carried out. The integrated salt extractive distillation process may provide a thermal energy savings of about 30%, when compared with the contemporary process for separating fuel ethanol from the beer column distillate. © 2011 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2012     

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。     

环烷烃抽提的研究进展

综述了国内外近几10 a有关环烷烃抽提的研究进展,比较了各种单一溶剂和混和溶剂的分离效果。     

萃取精馏分离C4的溶剂优化

建立了一套中等压力下汽液相平衡的实验装置,用此装置测定了DMF／C4体系和加盐DMF／C4体系的汽液平衡数据。实验结果表明,加盐DMF分离能力强于溶剂DMF,C4在同温同压下的相对挥发度比DMF中的大。在DMF／C4体系关联模型的基础上,运用推导出的数学关联式对加盐DMF／C4体系进行了数据关联。两种体系的关联结果与实验值均吻合良好。为进一步的工程设计提供了依据。     

离子液体萃取精馏分离乙醇-环己烷共沸物

在0.101 MPa压力下,测定了不同离子液体对乙醇-环己烷共沸物相对挥发度的影响,研究了溶剂比(萃取剂与原料液体积比)对体系相对挥发度、离子液体加入速率和回流比对萃取精馏的影响,按实验确定的最佳工艺条件进行了重复实验. 结果表明,离子液体作为萃取剂可以消除乙醇-环己烷物系的共沸点,提高该物系的相对挥发度. 采用[bmim]PF6作为萃取剂,溶剂比为0.5,离子液体加入速率为6 mL/min,回流比为3,可得到纯度大于99.8%的环己烷. 釜液采用闪蒸分离回收乙醇和离子液体,乙醇的回收率达99.9%以上. 离子液体的循环使用不影响分离性能.     

萃取精馏分离甲醇-苯

采用萃取精馏的方法分离甲醇-苯的共沸物系。首先采用UNIFAC基团贡献理论并结合经验选取萃取剂,最终确定萃取剂为氯苯。对常压下甲醇 苯物系应用UNIFAC模型计算各组分的汽液相组成,并进行汽液平衡实验验证,计算结果与实验数据吻合较好。通过间歇萃取精馏实验进一步考察验证所选萃取剂的分离效果。结果表明,氯苯能够打破甲醇-苯的共沸,进而分离甲醇和苯。溶剂物质的量之比为1、回流比为3、填料塔理论板数为30、溶剂回收段理论塔板数为4时产品甲醇回收率达到98%,说明氯苯能够作为萃取剂分离甲醇-苯二元共沸物系。最后,对甲醇-苯物系的连续精馏过程应用Aspen Plus进行了模拟计算,并且考察了回流比、萃取剂进料流率等参数对产品纯度的影响规律,为进一步实验研究及工业应用提供理论和实践基础。     

纤维乙醇工厂综合废水处理实例

针对某纤维乙醇工厂生产实际中排放废水的水质、水量特点,设计了UASB+A/O工艺进行废水处理。实际运行结果表明,此工艺对纤维乙醇的废水处理效果好,系统运行正常,处理出水COD≤300 mg/L,NH3-N≤30 mg/L,出水水质完全符合污水综合排放的标准。     

萃取精馏分离甲醇-甲苯共沸物的研究

利用UNIFAC基团贡献法对常用萃取剂进行了筛选,选取邻二甲苯作为该二元共沸物的萃取剂,并通过汽液平衡实验对其分离效果进行了验证;进行甲醇 甲苯分离的间歇萃取精馏实验考察所选萃取剂的效果。结果表明：邻二甲苯能够有效提高甲醇 甲苯的相对挥发度。间歇萃取精馏塔塔板数为30,溶剂比为1,恒回流比(R=3)操作下塔顶得到摩尔分数为99.688%的甲醇产品。     

萃取精馏的研究进展

萃取精馏是化学工业中重要的分离方法之一。根据分离过程“流”和“场”的观点,将影响萃取精馏分离过程的因素归结构为“流”的影响即萃取精流程安排和萃取精馏塔的塔板结构,以及“场”的影响即萃取剂或溶剂的选择,本文对这些影响因素分别进行了介绍和论述。     

硫茚萃取精馏分离的模拟计算

采用Aspen plus软件模拟计算硫茚的萃取精馏,并通过了实验的校核。然后,通过对相同操作条件下不同萃取剂的硫茚萃取精馏模拟,预测了不同萃取剂在实际萃取精馏中的分离效果,选取了合适的高选择性的萃取剂,得到了少量实验的验证,达到事半功倍的效果。     

Ethanol dehydration by extractive distillation

Experiments and process simulation enable favourable operating conditions to be determined for the extractive distillation of ethanol—water, with ethylene glycol as a solvent. The solvent molar rate to feed molar rate ratio S/F = 0·6 and the reflux ratio R = 0·5 were determined in order to achieve at least 99·5 mole % purity of ethanol. Other parameters examined include feed concentration, purity of solvent, and number of plates. Extractive distillation can be used to achieve high purity of ethanol at low energy consumption and under simple operating conditions.     

NMP萃取精馏分离芳烃和非芳烃

通过常压气液平衡和萃取精馏工艺实验说明NMP是分离芳烃和非芳烃的有效溶剂,且满足当前生态化工的要求。利用NMP中加水能够降低沸点的特点,对普通的萃取精馏双塔流程进行了改进。改进后的计算结果表明苯的收率从94．2％提高到98．2％,且整个改进过程不复杂。     

萃取精馏分离呋喃酚中邻苯二酚

In this study,extractive distillation has been applied to separate catechol(CAT) from carbofuran phenol(CFP) with high purity and yield.The relative volatility of CFP to CAT was measured,and the choice of separating agents was investigated.The experimental results indicated that CFP/CAT is an azeotropic system with an azeotropic point at 93.40℃/0.400 kPa and an azeotropic mixture containing 49.96% of CFP and 50.04% of CAT.Data from the determination of the relative volatility have shown that separating agents such as diglycol and 4-butylcatechol(4-TBC) are able to increase the relative volatility up to 1.90.In one shot process batch extractive distillation of CFP mixture with 3%(by mass) diglycol as separating agent,the purity and yield of the obtained CFP was 99.0% and 95.0%,respectively,while the distillation without separating agent provided a purity and yield of only 98.0% and 90.0%,respectively.There was no residual separating agent found in the product.     

萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸物

用HYSYS2 2软件对甲醇和丙酮共沸物的萃取精馏过程进行了模拟计算,以水和单乙醇胺(MEA)作为溶剂,通过改变不同的条件:原料进料位置、溶剂比、回流比和溶剂进料温度,得出各自的最佳工艺条件;在模拟的最佳工艺条件下,对以水和单乙醇胺为溶剂萃取精馏分离甲醇和丙酮混合物进行了试验研究,试验结果和模拟计算相吻合,从而验证了模拟的可靠性;并对水和单乙醇胺两种溶剂的萃取精馏特点进行了比较,单乙醇胺的萃取精馏效果比水要好的多。     

萃取精馏分离乙腈-正丙醇的研究

采用萃取精馏的方法分离乙腈-正丙醇的共沸物系。首先利用溶剂选择原理和UNIFAC基团贡献法选出N-甲基吡咯烷酮作为萃取精馏的萃取剂,同时采用NRTL模型对常压下乙腈-正丙醇物系和加入萃取剂N-甲基吡咯烷酮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。然后通过间歇萃取精馏实验进一步考察所选萃取剂的分离效果。结果表明,N-甲基吡咯烷酮能够打破共沸,有效分离乙腈-正丙醇共沸物系。采用有28块理论板的填料塔,萃取剂进料位置为第4块板,溶剂比为1.0,回流比为3,可以从塔顶得到质量分数为98.6%的乙腈产品。最后,用Aspen Plus软件对乙腈-正丙醇物系的连续萃取精馏流程进行了模拟,得出的参数为进一步的工业应用奠定基础。     

间歇萃取精馏技术的进展

对间歇萃取精馏分离技术和进展进行了评述,主要从萃取精馏溶剂选择,操作方式,新型塔设备的研究,操作优化及过程模拟等几个方面,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。     

正己烷-甲基环戊烷萃取精馏分离的模拟计算及小试

本文采用萃取精馏法分离提纯正己烷-甲基环戊烷体系的工艺方案,并进行了微机模拟计算,在此基础上进行了萃取精馏分离小试,试验与模拟结果相吻合,为进一步中试提供了可行依据.