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萃取精馏技术强化与应用

本文从溶剂的筛选和工艺流程的改进两个方面提出了萃取精馏技术强化的思路,应用于丁烷与丁烯的分离及乙醇与水的分离。(1)已有文献指出采用混合溶剂进行萃取精馏比采用单一溶剂更有优势,但没有具体的筛选原则和策略。而根据绿色化学12项原则的要求,萃取精馏必须采用环境友好的溶剂。本文提出了在绿色化学原则基础上的混合溶剂的筛选原则和策略。第一步:根据溶剂的某些特性如沸点、毒性、极性等建立两个预选的溶剂库:一个是选择性较好、溶解性较差的高选择性溶剂库, U_1;另一个是选择性较差、溶解性较好的高溶解性溶剂库,U_2。第二步:分别在U_1和U_2中选择一个溶剂,排列组合,根据混合溶剂的选择性、溶解性和泡点筛选出最优的溶剂。根据以上策略本文筛选出了萃取精馏分离丁烷与丁烯混合溶剂:甲乙酮/N-甲酰吗啉混合溶剂,并通过汽液平衡实验验证了该溶剂体系的可行性。(2)本文通过实验研究了甲乙酮/N-甲酰吗啉混合溶剂分离丁烷与丁烯的工艺条件及工业化相关问题。该溶  (本文共109页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学(华东)
中国石油大学(华东)

碳酸二甲酯—甲醇共沸体系分离的模拟与控制研究

碳酸二甲酯(Dimethyl carbonate,DMC)是近些年来国内外石油化工业引人注目的一种新型绿色环保化工产品,它可被利用来进行羰基甲氧基化、羰基化和甲基化反应,以取代旧生产工艺里被广泛使用的剧毒性的氯甲酸甲酯、光气以及硫酸二甲酯。在DMC的合成工艺中,最有工业化前景的是酯交换法和氧化羰基化法。这两种合成方法得到的粗产品均为DMC-MeOH共沸物,在常压下共沸温度为63.7℃,共沸物组成为MeOH70%(质量分数),DMC30%(质量分数)。普通的精馏分离工艺技术很难达到要求的高纯度产品,而DMC的产品纯度直接决定了工厂的效益如何,因此DMC-MeOH共沸物分离工艺的研究就显得很重要。目前,分离DMC-MeOH的手段主要有低温结晶工艺,变压精馏工艺,萃取精馏工艺,共沸精馏工艺以及膜分离工艺。其中低温结晶工艺能耗较大,并且操作复杂;变压精馏设备装置造价高,且能耗高;膜分离工艺还处在实验室阶段,未有工业应用的实例。因此,共沸...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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混合溶剂间歇萃取精馏的研究

本文对萃取精馏分离技术和进展进行了评述,主要从萃取精馏的溶剂选择与设计、操作原则、操作参数对分离过程影响及萃取精馏塔设备型式几个方面介绍了世界上关于萃取精馏的研究情况和动态,并指出了混合溶剂的研究及其过程模拟是萃取精馏分离工艺当前存在的问题和今后发展的方向。对萃取精馏分离乙酸乙酯/乙醇共沸体系和苯/环己烷近沸点体系的溶剂选择进行了系统的实验研究,结果表明:二元混合溶剂的分离性能优于单一溶剂;混合溶剂(DMF+DMSO)是分离上述混合体系的较好溶剂。运用修正的UNIFAC模型对实验数据进行了关联,建立了修正UNIFAC模型预测法,研究结果表明:该方法和试验法相结合是一种快速有效的萃取精馏溶剂选择方法。首次运用clausius-mosotti 方程阐释了溶剂选择性的温度效应,建立了能够较好地反映混合溶剂溶解能力的模型。对常规间歇萃取精馏过程进行了系统的实验研究,考察了回流比及溶剂加入速率等操作参数对该分离过程的影响。结果表明:在同等...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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间歇萃取精馏新操作方式及相关应用基础研究

间歇萃取精馏是一个新兴的研究课题,它不仅具有间歇精馏的优点,如设备通用性强、操作灵活、单塔可分离多个产品等,而且还具有萃取精馏可分离近沸点或共沸物物系的优点,是近年来非常活跃的研究和开发领域。本文通过理论分析和实验相结合的方法,主要研究了萃取精馏溶剂的选择、常规间歇萃取精馏的中试实验和过程模拟并提出了双再沸器间歇萃取精馏的新操作方式。针对溶剂选择的问题,提出了一种运用改进的UNIFAC模型预测和实验数据相结合来进行萃取剂筛选的方法,并对乙醇-水等六种体系萃取精馏所用的萃取剂进行了验证,结果比较满意。研究表明此方法克服了单纯利用理论模型预测准确度不高和单纯利用实验法工作量大的缺点,对单一溶剂和混合溶剂的选择同样适用,在实际应用中是一种快速有效的萃取剂选择方法。鉴于常规间歇萃取精馏中试及工业化研究较少的现状,在自行设计的不锈钢精馏塔上对乙醇-水(乙二醇为萃取剂)的常规间歇萃取精馏过程进行了中试实验研究,考察了回流比、溶剂流入速率和溶...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
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带有中间储罐塔的间歇萃取精馏的研究

本文通过理论分析和实验相结合的方法,主要研究了萃取精馏溶剂的选择以及带有中间储罐塔的间歇萃取精馏过程的操作性能和设计计算问题。溶剂的选择是萃取精馏的核心。本文通过正规溶液理论进行分析得到了运用溶解度参数初步选择溶剂的方法,并且推导出达到规定的选择性的溶剂的溶解度参数范围。该方法适用于被分离体系和溶剂不形成氢键的正偏差系统,不仅适用于单一溶剂,本文还将其推广到混合溶剂的选择中。本文还利用UNIFAC方程并结合溶剂的选择性定义进行理论推导,导出了溶剂选择的严格方法,即基团贡献法。将溶剂的选择性分成部分组合选择性和部分剩余选择性,部分组合选择性表示了溶剂与被分离关键组分分子大小和形状差别对选择性的贡献,部分剩余选择性表示了溶剂与被分离关键组分分子间作用力对选择性的贡献。分别研究了部分组合选择性和部分剩余选择性的影响因素,得到了使部分组合选择性大于1的条件。将被分离关键组分和溶剂基团所构成的基团交互作用参数表分成四个区,其中被分离关键组...  (本文共178页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京工业大学
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复合萃取精馏分离乙酸乙酯—乙醇—水混合液的研究

本文概述了乙酸乙酯在化工、纺织、涂料、食品、香料等行业中的应用;针对乙酸乙酯生产过程中存在的乙醇-乙酸乙酯、乙酸乙酯-乙醇-水分离难的问题,查阅了国内外大量文献,对目前采用的主要分离方法:膜分离、液液萃取、共沸蒸馏、加盐萃取及萃取精馏等方法作了介绍,分析各种方法在研究及应用过程中存在的问题。从简化生产工艺过程,降低分离过程能耗及一次性将乙酸乙酯浓度提高到99.5%以上的目标出发,首次提出采用复合萃取法(不同萃取剂在不同位置进料)分离乙酸乙酯、乙醇和水。根据萃取剂应具备的一般条件,对国内外提出的单组分、双组分及三组分溶剂进行了概述:针对目前在萃取剂研究过程中缺少系统的理论研究和比较,本文将萃取剂分为十二大类,从分子之间存在的静电力、诱导力、色散力及氢键出发,分析各种溶剂对乙酸乙酯、乙醇及水分离的影响,提出采用多元醇、水、羧酸、胺类及酮作为萃取剂,分离乙酸乙酯、乙醇及水较为合适;建立了单级汽液平衡釜,检验了平衡釜的可靠性,测定乙酸乙...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

《现代化工》2019年06期
现代化工

隔壁塔应用于萃取精馏技术的研究进展

精馏在化学工业热分离过程中起着突出的作用,占全球能耗比高达5%[1]。过去几十年,市场竞争日益激烈、客户需求不断增长、能源和原材料价格的上涨以及化工产品和工艺的日趋复杂,导致化工行业面临巨大挑战。为了保持竞争力,化工行业不得不寻求从工艺开发到最终生产过程整个链条的潜在改进。在这种情况下,热集成技术因杰出的节能优势被人们所重视,作为萃取精馏技术与隔壁塔工艺的有机耦合,隔壁萃取精馏技术是该领域研究热点之一,具有操作简单、节能、占地面积及投资少等优点[2],具有光明的工业前景,对该技术的进一步探索和研究对我国化工产业升级有重要作用。本文中在阐述隔壁萃取精馏技术的基础上对其研究进展及控制设计进行综述。1隔壁塔工艺与隔壁萃取精馏技术1. 1隔壁塔工艺隔壁塔工艺作为热耦合技术领域的研究热点,通过在单一塔内加入分隔壁,将传统双塔分离三组分混合物流程集成到单塔内进行,如图1所示,分隔壁将隔壁塔内部空间分割为塔顶与底部的公共精馏段与公共提馏段,以...  (本文共6页) 阅读全文>>