非均相间歇萃取精馏分离甲醇-丙烯腈-水共沸物系

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1、符号说明无限稀释条件；饱和状态；汽相；平衡气相；某组分理论级序号；塔釜；塔顶采出；塔顶回流；冷凝器：计算；实验；萃取段；富萃取剂相；贫萃取剂相；平均值；最小值。枋标dp竹n止∞sv母下，．、JDRG勖政酞。Hm．=独创性声明本人声明所呈交的学馕论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表载撰写过蘸研究成采，也不包含为获得苤连苤茎或其他教育机构的学位或证书两使蔫过的耱料。与我一阑工作的同志对本研究所徽的饪何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：侔铆乞’签

2、字日期：嚼年∥月f。日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解苤盗盘壁有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤盗蕉鲎可以将学位论文麴全部或部分内容编入有关数据痒进行捡索，并采露影露、缩窜或摆描等复裁手段保存、汇编以供查阕积借阙。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文捧者签名：薄磁导师签名：℃乞猫签字日期；p乎年f月卜目签字日期：0扩年＆月f矿日P，第一章文献综述麓歇摹取耩馏是近年来发展起来的具骞闻歇精缓和攀取精馏特点髂新型分离过程。BergfIj予1985年提出将化工上广泛应用的连

3、续萃取精馏改用间歇方式操作。由于间歇萃取精馏结合了间歇精馏与萃取精馏的诸多优点：设备简单，投资小；可耀子同一塔分离多组分混合物成几个不同馏分；适用性强，所处理物料组域可频繁改动；通过选取适宜溶剂，可应用于在化工、制药、精细化工等行业中普遍精馏无法完成的共沸物系及相对挥发度极小的物系分离，且比共沸精馏过程简单；比变压精馏更经济，因此这种操作方式一经提出，便得到广大学者的认同和广泛研究，并有着广泛的应魇蓠景。1．1间歇萃取精馏的分类闻歇萃取精馏按照溶剂是否与原组分置溶分力均相闻歇萃取精馏耨写≥均相间歇萃取精馏。通常我们所说的间歇萃取精馏往往直接就是

4、指的是均相间歇萃取精馏。{。{。{均相间歇萃取精馏均相间歇攀取精馏塔主要分为三类：糟馏式、提馏式以及带有中间储罐的间歇萃取精馏塔。由于糖馏式间歇萃取精馏塔的控制比提馏式间歇萃取精馏塔简单褥多，并且在提馏式闻歇萃取精馏塔中重杂质往往累积在塔底，不容易得到高纯度的产品，因此最常采用的是精馏式间歇萃取精馏塔【2_¨。在常规间歇萃取精馏过程中，溶剂都存储在再沸器中，因此再沸器的体积需要很大，于是Safrit【l厶13J曹先提出了应耀带有中闻储撼舱闻歇萃取精馏。虽然现在霄越来越多的学者”4。7】开始研究中间储罐的间歇萃取精馏，但是中间储罐的应用仍存在许多

5、豹问题，例如：中间储罐用于分离丙酮．甲醇．水体系时的能量效率不如精馏式的高，而且中间储罐相当于一个持液量非常大的塔板【l6

6、，因此工业上最常用的塔结构还是精馏式昀闻歇塔。遥常赝提到的阂欹萃取精馏塔都指精馏式塔。图1．1为一个典型的间歇萃取精馏塔，原料液一次性地加入到塔釜中，溶剂在塔顶的某块板连续进料，将整个塔分为萃取段和精馏段。1．1。1．1物系分类萃取精馏所处理的物系类型如表1．1所示。在萃取精馏发展初始阶段，只考第一章文献综述虑了高沸点溶剂的情况，随蔫萃取藕馏的深入发展，低沸点和中间沸点溶剂也被应用于萃取精馏。鼎静。钳熬材》黧圮。凝跚图1．

7、1间歇萃取精馏塔Fig．1-1BatchexnactiVedistillationcolulnninrectiner表1．1萃取糖馏所处理的物系分类l兰!

8、兰!：；兰釜翟娄釜誓2i尘兰2全i：{!i￡i∑璧宝鍪鱼：呈兰!鍪笪∑宝ii：望

9、釜l坌鹜最小沸点共沸物最大沸点共沸物近沸点物系注：S表示按Serafimovfl9-2。1分类的残余篷线图的类型；【】表示翱巍的文献。1．1．1．2操作步骤闻歇萃取精馏的操作步骤有两种。第一种操作步骤包括：不加溶剂全回流，加溶剂全霞流，产品采出．；第二种操作步骤包括：预先在塔釜加入溶荆，不加溶剂全回流，产晶采出

10、，未充分分离的产品重新进料以进一步地分离。操作步骤的不同取决于塔顶首先采出的产品的类型。如果塔顶先采出的是易挥发麓组分A，那么采用第一静操作步骤；懿果塔顶先采盘的是易挥发组分A和溶剂E的二元混合物，那么采用第二种操作步骤。第一章文献综述塔顶先采懑的产品的类型取决于溶剂￡襄原组分共沸物的沸点的离低。如果溶剂的沸点比共沸物的沸点高，那么先采嬲的是原组分中易挥发组分A，因此操作步骤中需加溶剂全回流的步骤，使得塔顶的A的浓度经过溶剂E的作用后得到纯化。懿果溶剂的沸点比共沸物盼沸点低，那么先采基的是易挥发组分A和溶剂E的二元混合物，操作中需在塔釜预先加入

11、一定量的溶剂，精馏时直接采出A与E的二元混合物。这个混合物需要进一步分离得到产品。Stege一强】总结了不同情况下间歇萃取精馏的操作步骤，具体如表1．