精细化工产品分离技术传质分离技术b线萃取

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1、一、分离方案二、工艺条件的确定三、分离操作四、节能、环保与清洁化生产情景要求合一化工有限公司醋酸生产车间生产中醋酸、氯仿混合液的分离。已知：处理量为每批7500Kg,其中醋酸的质量分率为40%，操作温度为25℃，要求分离后的溶液中醋酸的质量分率不超过9%一、分离方案1、分离方法氯仿：无色透明液体。有特殊气味。微溶于水，能与乙醇、苯、乙醚、石油醚、四氯化碳、二硫化碳和油类等混溶，沸点61～62℃。醋酸：醋酸是无色液体，有强烈刺激性气味，沸点117.9℃，易溶于水、乙醇、乙醚和四氯化碳。结论：我们选取萃取作为分离的方法理由：a、属于高度非理想物系，用一般的精馏

2、不能得到所需的纯度。b、醋酸是热敏性物质，受热易于分解、聚合或发生其它化学变化。这种物料蒸馏时易于分解、聚合或发生其它变化。c、需分离的组分浓度很低且沸点比稀释剂高，用精馏方法需蒸馏出大量稀释剂，耗能量很多。用萃取方法代替技术很高的真空蒸馏、分子蒸馏，可降低能量消耗。萃取：利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法。2、萃取剂的选择选择合适的萃取剂是保证萃取分离设备操作能够正常进行且经济合理的关键。萃取剂的选择主要考虑以下因素。a)对溶质溶解性大b)选择性好c)B与S互溶度越小越好d)萃取剂易于回收e)萃取相和萃余相密度差异大此

3、外，选择萃取剂时，还应考虑其它因素，如萃取剂应具有化学稳定性和热稳定性，对设备的腐蚀性要小，来源充分，价格较低廉，不易燃易爆等。醋酸极易溶于水，但是三氯甲烷微溶于水，综合各方面考虑，我们选取水作为溶剂。3、分离设备工业上使用的萃取设备种类很多，常见的主要有混合澄清器、萃取塔和离心萃取器等类型。⑴混合澄清器混合澄清器是运用最早、使用较广泛的一种萃取设备，它主要由混合器与澄清器两部分构成。如图所示，混合澄清器结构简单，操作方便，适用于多种物系的萃取操作。混合澄清器易实现多级连续操作，处理量较大，传质效率高；但占地面积大，溶剂储量大，设备费和操作费较高。⑵萃取塔

4、萃取塔的结构类型有多种，根据溶剂与原料液混合的形式及塔板结构，常见的萃取塔有喷洒塔、填料塔、筛板塔和转盘萃取塔等基本类型。①喷洒塔喷洒塔(喷淋塔)，结构简单，塔体内除了各流股物料的进出的连接管和分散装置外，无其它内部构件。喷洒塔造价低，检修方便；但在混合时流体的轴向返混严重，传质效率极低，仅适用于1－2个理论级场合的萃取操作。②填料萃取塔填料萃取塔的构造与前面介绍的精馏或吸收所用的填料塔基本相同，塔内装有适宜的填料，轻液相由塔底进入，从塔顶排出；重液相由塔顶进入，由塔底排出。萃取操作时连续相充满整个塔中，分散相由分布器分散成液滴进入填料层，并与连续相接触传

5、质。填料萃取塔结构简单，操作方便，可有效地减少轴向返混，适合处理腐蚀性料液；但其传质效率不高，仅适用于1－3个理论级场合的萃取操作。③筛板萃取塔筛板萃取塔的构造与前面介绍的精馏或吸收所用的筛板塔基本相同。萃取时，轻液相由塔底通过筛孔被分散成细小液滴，并与筛板上的连续相接触传质；穿过连续相的轻相液滴逐渐凝聚，聚集于塔板的下侧，待两相分层后，借助压强差的推动，再经筛孔分散。反复分散、凝聚交替进行，直至塔顶澄清、分层、排出。重液呈连续相由塔顶入口进入，横向流过筛板，并在筛板上与分散相液滴接触、传质，再由降液管流至下一层筛板；如此重复进行，最后由塔底排出。筛板塔构

6、造比较简单，造价低，可有效地减少轴向返混，能处理腐蚀性料液，因而运用较为广泛。④转盘萃取塔（RDC塔）转盘萃取塔的基本构造如图所示。在塔体内壁的面上按一定间距，安装有若干个环形挡板（固定环），固定环将塔内分成若干个小空间。两个固定环之间安装一转盘，转盘固定在中心轴上，转轴由塔顶电机启动。萃取操作时，转盘随中心轴高速旋转，液体产生的剪力使分散相破裂成许多细小液滴，并使液相中产生强烈的涡旋运动，增大相际接触面积和传质系数。转盘萃取塔构造相对简单，传质(萃取)效率高，生产能力大，对物系的适应性强，运用较为广泛。⑶离心萃取器离心萃取器是利用离心力的作用，使两液相快

7、速混合、快速分离的一类萃取装置。离心萃取器种类很多，广泛应用于制药、香料、废水处理等离域。①转筒式离心萃取器如图所示，转筒式离心萃取器结构简单，造价相对较低，传质效率高，易控制，运行可靠如图所示，转筒式离心萃取器结构简单，造价相对较低，传质效率高，易控制，运行可靠。②卢威式离心萃取器　卢威(Luwesta)式离心萃取器是一种立式逐级接触式离心萃取设备。　　如图所示，Luwesta式离心萃取器的主体是固定在机壳体上，并随之作高速旋转的环形盘，壳体中央有固定的垂直空心轴，轴上也装有圆形盘，盘上开有若干个喷出孔。　　Luwesta式离心萃取器级效率高，主要用于制

8、药工业。影响萃取操作的因素很多，如物系性质，操作条件和设备结构。针