双再沸器间歇萃取精馏

【摘要】：间歇萃取精馏是分离共沸物或近沸物的一种方法,由于它结合了间歇和萃取的优点,特别适用于化工、制药、溶剂回收、天然产物提取等产量小,品种多的行业,因此间歇萃取精馏近年来已成为非常活跃的研究和开发领域。 关于常规间歇萃取精馏的研究成果较多,但大多是基于实验室规模的研究。本文将常规间歇萃取精馏流程进行放大,系统的研究了回流比、溶剂流率、溶剂温度对产品纯度、产品收率、溶剂消耗等实验结果的影响。同时也发现常规的间歇萃取精馏流程存在着一些缺点和不足。 针对常规间歇萃取精馏存在的再沸器温度变化较大、初始投料量受容积限制、弹性较小等缺点,本文提出了具有双再沸器的间歇萃取精馏流程。在这种新的操作方式中,一个再沸器作为原料再沸器,另一个作为溶剂再沸器。操作过程中,混有溶剂的塔内液相直接流入溶剂再沸器,经简单蒸馏后,汽相返回原料再沸器,而富含溶剂的液相留在溶剂再沸器中。以乙二醇作溶剂分离乙醇-水共沸物系的实验研究表明,新的操作方式具有再沸器温度稳定、操作控制方便、节省操作时间、收率提高等优点。 为了从理论上更深入地探索和研究间歇萃取精馏,本文建立了一个描述间歇萃取精馏的平衡级恒摩尔持液模型,并利用改进的两点隐含法对此数学模型进行求解。通过模拟结果分析了回流比、溶剂流率、溶剂加入位置等操作参数对分离过程的影响。