探析分批萃取精馏操作方法的研究

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1、天津大学硕士学位论文分批萃取精馏操作方法的研究姓名：田玉峰申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：白鹏20021201内容摘要萃取精馏是分离共沸物的重要技术之一。分批萃取精馏是近年来研究开发较多的新的操作方式，它除了具有分批精馏本身的优点外，能够单塔完成连续精馏双塔才能进行的萃取精馏。其小规模分离的实用性，以及投资节省的特点，使分批萃取精馏对于化工及制药工业中大量的共沸物分离，具有广泛的应用前景。本文研究分批萃取精馏的操作方法，提出了带塔底储罐的分批萃取精馏和伴有简单蒸馏回收的分批萃取精馏两种新的操作方法。前者使精馏过程中加入的溶剂及塔内回流液直接流入塔底储罐，不再返回塔釜；后者的

2、回流液中的溶剂及时离开系统，使过程能够既无塔釜升温过高，又能持续完成精馏分离。本文对两种新方法进行了实验研究，并与常规分批萃取精馏进行了比较，结果表明：带塔底储罐的分批萃取精馏和伴有简单蒸馏回收的分批萃取精馏在操作过程中，无须增加塔釜体积，从而克服了常规分批萃取精馏塔釜体积庞大的缺陷，且操作中可增加溶剂流率，分离效率更高：同时，塔釜的温度比常规分批萃取精馏更稳定，加热控制容易，便于操作。在三种方法中，伴有简单蒸馏回收的分批萃取精馏操作稳定，分离效率最高，生产周期最短。本文提出了乙醇一水一乙二醇体系分批萃取精馏的一种近似模拟计算方法，即把经过简化的给定溶剂比下的汽液平衡关系带入普通分批

3、精馏的数学模型，进行求解，近似模拟分批萃取精馏过程。此方法有助于分批萃取精馏的过程设计。近似模拟计算结果与本文的实验结果基本吻合。关键词：分批萃取精馏塔底储罐简单蒸馏回收近似模拟方法ABSTRACTExtractivedistillationisoneofthemostimportanttechniquestoseparateazeotropicmixtures．Batchextractivedistillation(BED)isanewoperationmethodwhichwasstudiedagreatdealinrecentyears．Besidestheadvantages

4、ofbatchdistillation,BEDcancarryoutextractivedistillationoperationwithasinglecolumn，whilethecontinuousmodeneedstwocolumns．Beingsuitableforlittlescaleproductionandaneconomicalmode，BEDisapromisingtechnologyinchemicalandpharmacyindustry．Inthispaper,theoperationmethodofBEDwasstudied．Twonewoperationm

5、ethodsofBED，i．e．batchextractivedistillationwithabottomstoragetank(BBDBS)andbatchextractivedistillationwithsinglestagerecoveryofsolvent(BEDSSR)，wereproposed．ThesolventpumpedintothecolumnandtheliquidflowingdowndirectlyflowedintothebottomstoragetankinsteadofreturningtothestillduringthepmeessofBEDB

6、S．IntheprocessofBEDSSRthesolventwasremovedatthebottomofthecolumn谢tllsinglestagedistillation,SOthatthetemperatureinthestillwillnotbeinfluencedbytheaccumulationofsolventandtheseparationoperationcouldbecarriedoutcontinuously．Thetwomethodswerestudiedexperimentally,andwerecomparedwiththecommonbatche

7、xtractivedistillation．Itisindicatedthatthetwongwmethodscallovercometheshortcomingofstilloftoolargevolumeasincommonbatchextractivedistillation．Theflowrateofthesolventcanbeincreased，thereforetheseparationefficiencycanbeimproved．More