《化工前沿》论文

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1、化工前沿讲座期末论文萃取精馏技术应用前沿综述Extractiondistillationtechnologyapplicationinfront学院：化学工程学院专业班级：化学工程与工艺化工082学生姓名：王海宁学号：050811237指导教师：张所信（教授）2011年10月论文中文摘要萃取精馏技术应用前沿综述摘要：讨论了萃取精馏技术及其在分离过程中的研究与应用。介绍了萃取精馏的基本原理与操作类型、溶剂的物理特性与筛选方法,同时列举了萃取精馏技术在一些物系分离中的应用前沿研究。关键词：萃取精馏;溶剂筛选;前沿期末论文外文摘要Ext

2、ractiondistillationtechnologyapplicationinfrontAbstract:Extractivedistillationandit’sapplicationinseparationprocessarereviewed.Thebasicprinciples,solventpropertiesandsolventscreeningofextractivedistillationareintroduced.Somemixturesseparatedbyextractivedistillationare

3、listed.Keywords:extractivedistillation；solventscreening；applicationinfront1、萃取精馏原理在基本有机化工生产中，经常会遇到组分的相对挥发度比较接近，组分之间也存在形成共沸物的可能性。若采用普通精馏的方法进行分离，将很困难，或者不可能。对于这类物系，可以采用特殊精馏方法，向被分离物系中加入第三种组分，改变被分离组分的活度系数，增加组分之间的相对挥发度，达到分离的目的。如果加入的溶剂与原系统中的一些轻组分形成最低共沸物，溶剂与轻组分将以共沸物形式从塔顶蒸出，塔底

4、得到重组分，这种操作称为共沸精馏；如果加入的溶剂不与原系统中的任一组分形成共沸物，其沸点又较任一组分的沸点高，溶剂与重组分将随釜液离开精馏塔，塔顶得到轻组分，这种操作称为萃取精馏[1]。本文着重介绍萃取精馏及其在分离过程中的应用。2、萃取精馏的分类萃取精馏按照其操作方式可以分为两类，即连续萃取精馏和间歇萃取精馏。2.1连续萃取精馏连续萃取精溜过程中，进料、溶剂的加入及回收都是连续的。连续萃取精馏一般采用双塔操作，第一个塔是萃取精馏塔，被分离的物料由塔的中部连续进入塔内，而溶剂则在靠近塔顶的部位连续加人。在萃取精馏塔内易挥发组分由塔

5、顶馏出，而难挥发组分和溶剂由塔底馏出并进入溶剂回收塔。在溶剂回收塔内，可使难挥发组分与溶剂得到分离，难挥发组分由塔顶馏出，而溶剂由塔底馏出并循环回送至萃取精馏塔。2.2间歇萃取精馏间歇萃取精馏[2]是近年来兴起的新的研究方向，由于间歇萃取精馏具有间歇精馏和萃取精馏的优点，近年来引起了一些学者的注意。间歇萃取精馏比连续萃取精馏复杂得多，其流程及操作方法与连续萃取精馏不同。间歇萃取精馏的操作步骤如下：不加溶剂进行全回流操作；加溶剂进行全回流操作；加溶剂进行有限回流比操作；有限回流操作，停止向萃取精馏塔加溶剂。恒塔顶组成操作包括3种方法

6、：(1)溶剂的进料速率保持不变，改变回流比；(2)保持回流比恒定，改变溶剂的进料速率，此方法在理论上是可行的，但在实践中却难以实现；(3)同时改变回流比和溶剂进料速率。3、萃取精馏溶剂筛选3.1、溶剂筛选原理及物理特性溶剂的选择是综合考虑各种因素的结果，首要的当然是溶剂的选择性，使组分1和2间的相对挥发度按希望的方向改变，并尽可能大；其次必须考虑溶剂易于再生，即与原料液中的组分具有一定的沸点差，不形成恒沸物，不会发生化学反应，同时在塔中不会发生分解或聚合等；此外，溶剂的价格、来源、粘度、毒性、腐蚀性以及原料液中各组分在其中的溶解度

7、等均需全面考虑。其中，尤厄尔（Ewell）等的液体分类法、从同系物选择等一些定性考虑法则，对初步筛选溶剂具有一定的指导作用[3]。3.2、溶剂筛选方法目前萃取精馏溶剂筛选的方法有实验法、数据库查询法、经验值方法、计算机辅助分子设计法(CAMD)等[4]。用实验法筛选溶剂是目前应用最广的方法,可以取得很好的结果,但是实验耗费较大,实验周期较长。实验法有直接法、沸点仪法、色谱法、气提法等。实际应用过程中往往需要几种方法结合使用,以缩短接近目标溶剂的时间。溶剂筛选的一般过程为:经验分析、理论指导与计算机辅助设计、实验验证等。若文献资料和

8、数据不全,则只有采取最基本的实验方法,或者采取颇具应用前景的计算机优化方法以寻求最佳溶剂。4、萃取精馏的应用及分离前沿实例萃取精馏的研究与应用主要集中在以下几类物质的分离与提纯:(1)芳烃及其衍生物[5];(2)烷烃和烯烃[6];(3)醇和酯;(4