萃取精馏分离四氢呋喃2f乙醇二元共沸物

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1、第一章文献综述1．1．1连续萃取精馏萃取精馏自从在工业中应用以来一直以连续的操作方式出现。对于二元物系，连续萃取精馏过程【3]通常需要两个塔运行，即萃取精馏塔和溶剂回收塔。连续萃取精馏操作稳定，处理物料和所得产品组成比较稳定，但设备投资一般较大，至少需要多增加一套溶剂回收装置。连续萃取精馏过程中，进料、溶剂的加入及回收都是连续的。对于二元物系，连续萃取精精馏一般采用双塔操作，其流程图如图1．1所示，第一个塔是萃取精馏塔，欲分离的物料由塔的中部连续进入塔内，溶剂则在靠近塔顶的部位连续加入，在萃取精馏塔内易挥发组分由塔顶馏出，难挥发组分和溶剂由塔底采出并进入溶剂回收塔。

2、在溶剂回收塔内，难挥发组分与溶剂的沸点一般相差很大，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，由于在运行过程中溶剂有损耗，所以需要补充部分新鲜溶剂。1、萃取精馏塔2、溶剂回收塔图1．1连续萃取精馏流程Figure1-lFiowsheetofcontinuousextractivedistillation连续萃取精馏的应用研究，主要集中在如下物系的分离上：1)芳烃及其衍生物的分离，如苯和甲苯的回收、混合二甲苯的分离、间二氯苯和对二氯苯的分离、对甲酚和2，6一二甲酚的分离；2)醇的分离与提纯，如乙醇一异丙醇的分离、醇-乙酸第一章文献综述酯的分离及由乙

3、醇-水溶液中回收高纯乙醇：3)有机酸的分离；4)烷烃和烯烃等的分离。1．1．2间歇萃取精馏随着石化产品深加工、精细化工及制药等行业的发展，间歇萃取精馏【4，5】日益得到重视，它兼有间歇精馏与萃取精馏两者的优点：设备简单，投资小；单个塔可分离多组分混合物；通用性强，可用同一个塔处理种类和组成频繁变换的物系；同间歇共沸精馏相比，萃取精馏有更大的选择范围；同变压精馏比较，有更好的经济性。由于间歇萃取精馏的突出优点，特别适用于精细化工、制药、石化企业中沸点差极小物系的分离。间歇萃取精馏是近年来兴起的新的研究方向，fltBergt21在l985年提出，由于间歇萃取精馏具有间歇

4、精馏和萃取精馏的优点，近年来引起了一些学者的关注。间歇萃取精馏比连续萃取精馏要复杂，其流程及操作方式与连续萃取精馏不同，它是在分批精馏操作中，连续加入萃取溶剂，在溶剂作用下，塔内欲分离的关键组分间的相对挥发度发生变化，易挥发关键组分由塔顶蒸出，难挥发组分与溶剂残留在釜底，采出过渡馏分后，难挥发组分从塔项采出，溶剂残留釜底，回收得到的溶剂以备下一批使用。间歇萃取精馏是动态过程，控制变量较多，操作较为复杂，因而到目前为止，对于间歇萃取精馏的研究手段一般为：计算模拟，实验验证，再由模拟和实验的结果进行对比总结规律，进而指导操作。根据溶剂加入方式的不同，间歇萃取精馏可分为溶

5、剂一次性加入方式和溶剂连续模式加入方式16'7

6、，如图1．2所示。溶剂一次性加入方式是指溶剂一次性与料液一起加入到塔釜中，然后进行间歇精馏操作，如图1．2(a)所示。MilaniI8】在T啪s和Muitabal9】研究的基础上，以丙酮一甲醇体系(水做溶剂)，利用残余曲线和总物料衡算验证了其操作的可行性，但这种操作方式存在很大的缺点：(1)、溶剂一般为高沸点物质，故溶剂只在塔釜中改变原料中轻重关键组分之间的相对挥发度，溶剂的作用发挥有限，物系分离的效果较差；(2)、由于塔釜体积有限，这种模式限制了处理量。在这种操作方式中，选择合适的溶剂比是操作可行的关键，但是其存在的

7、一些缺点如分离效率低，处理量少等，制约了它的进～步发展，故在实际应用中较少采用。第一章文献综述=fS’I{肉^。_一f(a)一次性加入方式(b)连续加入方式图1．2间歇萃取精馏的两种溶剂加入方式Figure卜2Twomodesofsolvent-feedmginBED溶剂连续加入方式是指在间歇萃取精馏操作中，萃取剂从靠近塔顶的位置连续加入，把整个精馏塔分为萃取段和精馏段，溶剂加入口以下是萃取段，以上部分是精馏段，如图1-2(b)所示。Langll0J等以丙酮一氯仿体系(苯作为溶剂)，验证了其操作的可行性，在这种操作模式中，萃取剂基本上在每个塔板上均发挥作用，克服了一

8、次性加入溶剂分离效率不高的缺点，并且增大了分离的可行性区域和溶剂回收率。时Lan9110!矛[1Yatim[11】等对这种间歇萃取精馏模式进行了系统的研究，提出了典型的四步操作步骤及其相应的优化策略：(1)、不加入萃取剂情况下的全回流操作；(2)、连续加入萃取剂情况下的全回流操作。此步骤目的是为了充分发挥萃取剂的作用，降低难挥发组分在塔顶含量，提高塔上段(精馏段)的产品浓度；(3)、连续加入萃取剂情况下的有限回流比操作，塔顶馏出产品；(4)、无萃取剂加入情况下的有限回流比操作，回收萃取剂。这种操作模式现已成为常规间歇萃取精馏的典型模式。在间歇萃取精馏操作方式方面