萃取精馏及共沸精馏在化工中的应用
萃取过程原理及其在工业中的应用
萃取过程原理及其在工业中的应用一、萃取过程原理原理:萃取是利用不同的物质在选定溶剂中溶解度的不同以分离混合物中的组分的方法。
注意:分离过程纯属物理过程。
一、萃取过程原理(一)液—液萃取过程原理及应用(二)双水相萃取过程原理及应用(三)超临界流体萃取过程原理及应用1、单级萃取原理:料液与萃取剂在混合过程中密切接触,让被萃取的组分通过相际界面进入萃取剂,直到组分在两相间的分配基本达到平衡。
然后静置沉降,分离成为两层液体。
单级萃取萃取率较低。
2.多级错流萃取原理:原料液F从第一级进入,依次通过各级与加入各级的溶剂Si进行萃取,获得萃余相R1,R2……。
末级引出的萃余相RN进入脱溶剂塔I脱除溶剂SR,获得萃余液RN′。
加入各级的溶剂S1,S2……分别与来自前一级的萃余相进行萃取,获得的萃取相E1,E2……分别从各级排出,通常汇集一起后进入脱溶剂塔II脱除溶剂SE,获得萃取液RE′。
回收的溶剂SR和SE一起返回系统循环使用。
系统还应适量加入新溶剂以补充系统溶剂的损失。
3.多级逆流萃取原理:原料液F从第一级进入,依次经过各级萃取,成为各级的萃余相,其溶质组成逐级降低,溶剂S从末级第N级进入系统,依次通过各级与萃余相逆相接触,进行萃取,使得萃取相中的溶质组成逐级提高,最终获得的萃取相E1和萃余相RN通过脱溶剂塔I、II脱除溶剂,并返回系统循环使用。
液液萃取在工业中的应用1、液液萃取在石油化工中的应用分离轻油裂解和铂重整产生的芳烃和非芳烃混合物用酯类溶剂萃取乙酸,用丙烷萃取润滑油中的石蜡以HF-BF3作萃取剂,从C8馏分中分离二甲苯及其同分异构体2、在生物化工和精细化工中的应用以醋酸丁酯为溶剂萃取含青霉素的发酵液香料工业中用正丙醇从亚硫酸纸浆废水中提取香兰素食品工业中TBP从发酵液中萃取柠檬酸3、湿法冶金中的应用用溶剂LIX63-65等螯合萃取剂从铜的浸取液中提取铜原理:当两种高聚物的水溶液相互混合时,两种被混合分子间存在空间排斥作用,使它们之间无法相互渗透,则在达到平衡时就有可能分成两相,形成双水相。
共沸精馏技术研究及应用进展
共沸精馏技术研究及应用进展一、绪论1.1 研究背景和意义1.2 共沸精馏技术的概述1.3 国内外研究现状二、共沸精馏技术原理2.1 共沸精馏的定义2.2 共沸深度和共沸温度2.3 共沸精馏机理2.4 共沸精馏系统的组成三、共沸精馏技术的应用3.1 精细化工中的应用3.2 石油化工中的应用3.3 食品加工中的应用3.4 医药制品中的应用3.5 环境保护中的应用四、共沸精馏技术的优点和不足4.1 优点4.2 不足五、未来共沸精馏技术发展方向5.1 研究重点和方向5.2 技术发展趋势六、结论6.1 共沸精馏技术的应用前景6.2 存在问题与解决方案一、绪论1.1 研究背景和意义化工行业是我国国民经济的重要组成部分,化工工业的技术发展一直就是人们关注的一个热点。
共沸精馏技术作为一种高效的分离技术,具有广泛的应用前景。
共沸精馏技术可以应用于精细化工、石油化工、食品加工、医药制品和环境保护等领域,被称为现代化工技术发展的重要方向之一。
共沸精馏技术有着传统精馏技术无法比拟的优点,它不仅可以降低气体流量,而且可以降低加热负荷,减少对环境的污染,提高精馏效率。
同时,共沸精馏技术具有简单、易于操作、自动化程度高等优点,为化工生产提高效率、降低成本提供了有效的手段。
1.2 共沸精馏技术的概述共沸精馏技术是利用沸点相近或者共沸点的物质的挥发差异来实现从混合物中分离和提取纯化物的一种技术。
共沸精馏过程是在共沸温度下进行的,因此该温度是该混合物的独立常量。
通过控制压力和温度,使挥发性成分分离出来,达到分离混合物的目的。
共沸精馏技术的优点在于提高分离效率、确保产品质量优良、能在较短的时间内增加产品的产量、减少能源消耗,同时也被广泛地应用于环境保护。
1.3 国内外研究现状共沸精馏技术的研究在国内外都具有广泛的应用和研究成果。
国外发达国家在共沸精馏技术的研究和应用领域有着比较高的成就,美国、日本等国家在共沸精馏技术的研究中处于前列。
新型精馏技术介绍
新型精馏技术及其应用摘要介绍了萃取精馏、共沸精馏、反应(催化) 蒸馏、吸附蒸馏、膜蒸馏、惰性气体蒸馏、动态高效规整填料塔精馏和分子蒸馏等新型蒸馏技术的基本原理、特点、研究进展和发展方向关键词萃取精馏共沸精馏反应(催化) 蒸馏吸附蒸馏膜蒸馏惰性气体蒸馏规整填料塔精馏分子蒸馏蒸馏技术作为当代工业应用最广的分离技术,目前已具有相当成熟的工程设计经验与一定的基础理论研究,随着生物技术、中药现代化和环境化工等领域的不断发展和兴起,人们对蒸馏技术提出了很多新的要求(低能耗、无污染等) 。
因此,在产品达到高纯分离的同时又能减低能耗和环境污染就成为蒸馏学科和工程研究开发的主要目标[1 ,2 ] ,并由此开发出以蒸馏理论为基础的许多新型复合传质分离技术,主要有以下几个方面:分子精馏、添加物精馏、耦合精馏和热敏物料精馏。
我尽量大概介绍,并将其中个人觉得比较重点的着重详细介绍。
1分子精馏技术分子蒸馏属于高真空下的单程连续蒸馏技术。
在高真空操作压力下,蒸发面和冷凝面的间距小于或等于被分离物质蒸汽分子平均自由程,由蒸发表面逸出的分子毫无阻碍地奔射并凝集在冷凝表面上。
这样利用不同物质分子平均自由程不同使其在液体表面蒸发速率不同,从而达到分离目的,蒸馏过程如下图所示。
相对于普通的真空蒸馏,分子蒸馏汽液相间不存在相平衡,是一种完全不可逆过程,具有以下特点。
操作压力低(0.1~10Pa);"蒸发面和冷凝面之间的间距小(10~50mm),操作温度远低于沸点;物料受热时间短(0.1-10s)。
因而适用于高分子量、高沸点、热稳定性差的物质蒸馏,特别是高分子有机化合物、热敏性食品、医药产品、塑料等物质的分离、提纯、蒸馏、反应等。
随着合成化学的进展,新的、从来不为人所知的物质的操作愈来愈多,如高分子物质的单体正在不断地构成新的物质,而且新的物质大部分都不稳定,用以往的蒸馏方法多会发生分解或聚合,而使用分子蒸馏就可以加以解决。
1.1理论基础分子平均自由程分子平均自由程是指气体分子在两次连续碰撞之间所走路程的平均值。
精馏分离技术研究新进展
精馏分离技术研究新进展摘要: 本文在参考大量文献的基础上, 着重介绍了各种精馏方法以及国内外发展状况, 对萃取精馏和恒沸精馏方法进行比较, 并对催化精馏技术的国内外研究进展做了详细介绍。
关键词: 分离技术; 精馏方法; 反应精馏1 精馏概述精馏过程的热力学基础是组分间的挥发度的差异(a>1) 。
按操作过程分间歇精馏和连续精馏; 按操作方式分: 常减压精馏、恒沸精馏、萃取精馏、反应精馏、催化精馏、抽提精馏、热泵精馏和精密精馏。
常减压精馏是普通的精馏方法, 恒沸精馏和萃取精馏的基本原理都是在分离的混合液中加入第3 组分, 以提高组分间的相对挥发度, 从而用精馏的方法将它们分离。
恒沸精馏和萃取精馏是根据第3 组分所起的作用进行划分的。
恒沸精馏和萃取精馏是采用物理方法改变原有组分的相对挥发度。
近年来人们逐渐重视对于将化学反应和精馏过程结合起来的研究。
这种伴有化学反应的精馏过程称为反应精馏。
按照反应中是否使用催化剂可将反应精馏分为催化反应精馏过程和无催化剂的反应精馏过程, 催化反应精馏过程按所用催化剂的相态又可分为均相催化反应精馏和非均相催化精馏过程, 非均相催化精馏过程即为通常所讲的催化精馏( catalyt ic disillation)。
这种非均相催化精馏过程能避免均相反应精馏中存在的催化剂回收困难以及随之带来的腐蚀、污染等一系列问题。
2 精馏方法2.1 恒沸精馏在被分离的二元混合液中加入第3 组分, 该组分能与原溶液中的1 个或者2 个组分形成最低恒沸物, 从而形成了/ 恒沸物- 纯组分0的精馏体系, 恒沸物从塔顶蒸出, 纯组分从塔底排出, 其中所添加的第3 组分称为恒沸剂或夹带剂。
决定恒沸精馏可行性和经济性的关键是恒沸剂的选择, 对恒沸剂的要求:①与被分离组分之一( 或之二) 形成最低恒沸物, 其沸点与另一从塔底排出的组分要有足够大的差别, 一般要求大于10℃,②希望能与料液中含量较少的那个组分形成恒沸物, 而且夹带组分的量要尽可能高, 这样夹带剂用量较少,能耗较低。
萃取精馏分离dmc—me共沸物的研究
萃取精馏分离dmc—me共沸物的研究
近年来,萃取精馏分离技术已被广泛应用于工业界,其目的在于分离、回收和提纯多种物质中的有用成分,以达到更高的精细度。
因此研究萃取精馏分离对于DMC-ME共沸物的可行性,具有重要意义。
DMC-ME是一种有机物,其由甲苯和甲醇组成,是一种重要的化学原料和中间体,在化学和医药工业都有重要的应用前景。
因此,提纯有效的DMC-ME共沸物也变得尤为重要。
首先,萃取精馏分离DMC-ME共沸物的研究基于甲苯和甲醇的不同性质。
甲苯具有较高的沸点,比甲醇低,具有良好的溶解性,而甲醇具有较低的沸点,比甲苯高,具有更好的溶解性。
因此,甲苯和甲醇可以通过沸点选择性萃取和溶解性分离来得到提纯的DMC-ME共沸物。
其次,萃取精馏分离DMC-ME共沸物的研究需要考虑对DMC-ME共沸物的化学反应。
由于甲苯和甲醇都具有良好的溶解性,一旦这两种物质混合,它们就可能发生化学反应,从而影响提纯结果。
因此,在萃取精馏过程中,需要将混合物的PH值控制在一定程度,以减少化学反应的影响。
最后,精馏过程也是一个重要考虑因素。
甲苯和甲醇之间的比例容易改变,因此,需要通过调整过程条件,以确保其最终产物与预期一致。
此外,在精馏过程中,也有可能出现晶体析出,造成污染,因此,应加强对晶体析出的监测。
总之,萃取精馏分离DMC-ME共沸物是可行的,但必须要考虑甲
苯和甲醇之间特征和性质的差异,以及存在的可能化学反应。
在萃取精馏过程中,需要调整过程条件以保证提纯结果准确。
此外,也应加强对晶体析出的监测,以确保其产物的有效性和洁净度。
萃取精馏分离甲苯乙醇共沸体系的模拟与优化
萃取精馏分离甲苯乙醇共沸体系的模拟与优化摘要:借助ASPEN PLUS化工模拟软件,基于NRTL-RK模型,用UNIFAC基团贡献法对剩余相互作用参数估算,使用RadFrac模块进行萃取精馏模拟,并利用灵敏度分析模块对各工艺参数进行分析与优化。
关键词:萃取精馏甲苯乙醇模拟优化在化学工业和制药生产过程中,甲苯与低级脂肪醇经常被用来作为一个很好的添加剂,例如阿维菌素的精炼过程中,作为萃取剂的混合溶剂是甲苯和乙醇。
因此,最低形式的二元共沸物则是甲苯-乙醇混合溶剂,可以在该溶剂中提炼出高纯度的甲苯和乙醇的产物,用传统的蒸馏方法不能完成。
所以说,在优化萃取精馏的效果和选择一个适合的萃取剂,是现在研究的最重要的课题。
关于甲苯和低级脂肪醇物系的分离情况,国内文献报道较少。
本文采用Aspen Plus化工流程模拟软件,初步对萃取剂进行全方面的筛选,建立一项工艺流程的模拟形态,并根据各项操作参数对分离效果上的影响进行了系统的讨论,最终获得了最好的工艺参数。
分离甲苯和低级脂肪醇系统,国内外文献罕有报道。
本文采用Aspen Plus的化工过程模拟软件,通过萃取剂的初步筛选,建立该过程工作的仿真系统,并根据操作参数对分离效率的效果上进行了相应的讨论,最终获得最好的工艺参数。
1 萃取剂的筛选适合的萃取剂主要考虑以下因素:溶剂具有高的选择性和高的溶解性、热稳定性、化学稳定性和低的毒性。
我们这里选择甲苯-乙醇混合溶剂作为萃取精馏系统。
2 流程建立与初步模拟条件2.1 流程的建立萃取蒸馏过程的甲苯-乙醇体系双塔的过程中,组成的萃取精馏塔T1和溶剂回收塔T2,在图1中所示的过程。
在萃取精馏塔T1物料流股2的塔连续加入,并将溶剂在上面的进料口连续地加入,以维持溶剂最高浓度。
溶剂入口之上需有若干块塔板,防止混合溶剂的产品,称为溶剂的回收段。
T1塔顶蒸出原料中易挥发组分,难挥发组分从塔釜中被排出进入溶剂回收塔T2,其特征在于,所述难挥发组分在T2塔顶馏出,溶剂从塔釜采出送到萃取蒸馏塔循环使用。
1 化工分离工程论文 浅谈萃取精馏和共沸精馏-推荐下载
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气,线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
两种裂解碳五馏分分离的流程
两种裂解碳五馏分分离的流程
⑤通过引入第一萃取塔D塔顶的物流,或者C5原料预脱轻塔A塔顶的物流到 再脱轻塔J,用本来要排出系统的低价值的轻C5烃、C4烃类来稀释炔烃,既避免了 高浓度炔烃发生爆炸的危险性,也有效地避免了异戊二烯的损失。而瑞翁公司的原流 程是在脱轻塔顶用异戊二烯来稀释炔烃的,异戊二烯的损失可能达到近10%。 ⑥通过再脱轻塔J可以同时将脱轻塔H塔顶物流和第二汽提塔I塔顶物流中含 有的异戊二烯进行回收。而瑞翁公司的原流程中除了在脱轻塔顶有异戊二烯的损失以 外,在第二汽提塔顶也有少量的异戊二烯排放损失。其它的前端脱炔烃的流程也有类 似的问题。 ⑦在我们自行测定的完整的Cs体系相平衡数据基础上,通过严格的理论计算, 在再脱轻塔J沿塔身上下设置2"-'3个迸料口,可以保证塔内各段的分离效率得到优 化,使用最小的能量完成脱炔烃的任务。 ⑧由于预脱轻塔A不需要完成困难的脱炔烃任务,故负担很轻。虽然增加了一 个再脱轻塔J,但是从设备投资和操作费用两方面来说,预脱轻塔A和再脱轻塔J两 个塔加起来仅大致相当于一个前脱炔烃塔的50%"-'70%。 表1给出了一个本流程处理某C5物料时若干塔顶塔底物流的浓度数据。
两种裂解碳五馏分分离的流程
两种裂解碳五馏分分离的流程
云志史美仁包宗宏钱仁渊张菊珍程明霄
南京工业大学化学化工学院南京,210009
摘要。作者近年开发了两种裂解C5馏分分离的流程。一是共沸精馏和萃取精馏耦合的流程,先用共沸 精馏塔处理C5物料,分离得到只有异戊二烯和正戊烷的混合物。该混合物可以直接用于某些以烷烃为 溶剂的合成、聚合过程。大大降低了生产成本.当需要生产单一的纯异戊二烯产品的时候,可以将这 个两组分混合物进行一次萃取精馏,得到纯异戊二烯.二是改进的瑞翁公司两步萃取精馏过程,为了 解决原瑞翁公司流程中的异戊二烯损失问题,设置了一个再脱轻塔来脱去系统中的炔烃.
精馏技术的发展及应用,化工人都应该知道。
精馏技术的发展及应用,化工人都应该知道。
精馏是石油化工、炼油生产过程中的一个十分重要的环节,其目的是将混合物中各组成部分分离出来,达到规定的纯度。
本文总结了精馏的各种方法及其在国内外的发展,并对其在实际生产中的应用做了一些介绍。
一、蒸馏混合物的分离是化工生产中的重要过程。
蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。
它是通过加热造成气、液两物系,利用物系中各组成部分挥发度不同的特性以实现分离的目的。
按蒸馏方式可将蒸馏分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊精馏。
二、恒沸精馏恒沸精馏的基本原理是在分离的混合液中加入第三组分,以提高组分间的相对挥发度,从而用精馏的方法将它们分离。
恒沸精馏时,在被分离的二元混合液中加入第三组分,该组分能与原溶液中的一个或者两个组分形成最低恒沸物,从而形成了“恒沸物-纯组分”的精馏体系。
恒沸物从塔顶蒸出,纯组分从塔底排出,其中所添加的第三组分称为恒沸剂或夹带剂。
决定恒沸精馏可行性和经济性的关键是恒沸剂的选择,恒沸剂量是影响恒沸精馏过程设计的重要参数。
Laroche 等研究了以苯为夹带剂的乙醇-水分离过程,[1]得到了改变夹带剂量时轻组分相对挥发度的变化规律。
今后对于恒沸精馏的研究方向也将与夹带剂剂量与产品质量之间的关系为重点,达到高效高产。
传统的恒沸精馏法已形成,规模化、机械化程度很高的无水酒精生产工艺,且产量大、质量好、生产稳定、技术成熟,其能耗低于萃取蒸馏法,成本更低。
三、萃取精馏萃取精馏与恒沸精馏基本原理相同,只是根据第三组分在精馏过程中所起的作用来与恒沸精馏进行区分。
萃取精馏是通过向精馏系统中加入适当的质量分离剂(MSA)来显著增大相对挥发度很小或者易形成共沸物的混合物组分之间的相对挥发度,使分离易于进行,从而获得产品的一种特殊精馏技术。
虽然萃取精馏一方面增加了被分离组分之间的相对挥发度,使分离能够得以进行,但是,另一方面带来的最大缺点是溶剂比大,从而导致生产能力提高遇到困难,而且过程能耗大。
甲醇精馏过程中萃取精馏的应用
摘要:甲醇是饱和一元醇,结构十分简单,被广泛应用于多个领域,人们对该项内容的研究与分析也在不断深入。
甲醇的具体应用中,其质量会造成巨大影响,而要想使甲醇质量更高,在甲醇精馏中就必须加强萃取精馏的应用。
基于此,本文主要分析甲醇精馏过程中萃取精馏的应用。
关键词:甲醇;精馏;萃取精馏甲醇属于基本有机化工原料,被广泛应用于化工、国防、轻纺和医药等工业部门中。
化工生产中,甲醇通常被用于甲醛、甲胺、氯甲烷等有机产品的制造。
针对甲醇的应用,部分领域有着较高的精度要求,倘若其内有杂质存在,就会在一定程度上影响其应用。
故而,应借助科学的蒸馏技术将甲醇精度提高,使其在具体应用中的作用得到充分发挥。
1 粗甲醇的组成成分合成、生产甲醇的粗甲醇中,不但包含甲醇和水,同时也包含多类微量杂质,如醇、醛、酮、胺、醚、酯和酸等,无法直接进行应用。
通过分析发现,粗甲醇中的部分杂质在分离过程中,会有较大的难度存在,而分离难度最大的杂质主要包含两个方面:部分杂质沸点十分接近甲醇,难以分离。
一标准气压下,CH3OH沸点为64.70℃,CH3COCH3沸点为56.29℃,两者之间沸点仅有8.41℃的差距;而C6H14沸点为68.74℃,与CH3OH之间仅有4.04℃的沸点差距;同时,部分杂质会与CH3OH形成共沸。
由于共沸物与CH3OH之间沸点差距不大,分离难度也较大。
2 萃取精馏原理和萃取剂的选择萃取精馏技术主要用于近沸点混合物或是相对挥发度较低的混合物的分离,被广泛应用于石油和化学工业中。
该技术是将挥发性小、沸点高的第三组份加入形成共沸或是相对挥发度较低的物料中,增大物系中组分间的相对挥发度,便于通过精馏实现分离。
在选择萃取剂时,应参考以下几点:首先,较好的选择性,便于少量的萃取剂加入之后能够显著提升原组分的相对挥发度;其次,较高的沸点,与被分离组分沸点的差距偏大,有利于萃取剂与被分离组分的分离;再次,较高的互溶度,不会有分层现象产生;最后,较高的安全性、稳定的性质和价格实惠。
蒸馏萃取知识点总结归纳
蒸馏萃取知识点总结归纳在蒸馏萃取中,有很多关键的知识点需要了解,包括其原理、设备、操作方法以及应用等方面。
下面就对这些知识点进行详细的总结归纳。
一、蒸馏萃取的原理蒸馏萃取的原理是利用不同物质在特定温度下的沸点差异来实现分离。
当混合物在加热的过程中,具有较低沸点的成分首先蒸发,并在冷凝器中凝结成液体,然后通过收集器收集到不同的容器中。
这样就实现了混合物中不同组分的分离。
二、蒸馏萃取的设备1. 蒸馏设备:蒸馏设备通常包括蒸馏烧瓶、加热设备、冷凝器、收集容器等部分。
蒸馏烧瓶是用来容纳混合物并进行加热的,加热设备可以是火焰或者加热板,冷凝器用来将蒸发的液体冷凝成液体,收集容器则用来收集不同组分的物质。
2. 萃取设备:常见的萃取设备有分液漏斗、萃取柱、离心机等。
分液漏斗通常用于水相和有机相的分离,萃取柱用于提取目标物质,离心机则用于快速分离悬浊液体。
三、蒸馏萃取的操作方法1. 简单蒸馏:简单蒸馏是最基本的蒸馏方法,适用于沸点差异较大的物质。
操作时,将混合物加热至其中一个成分的沸点,然后冷凝该成分并进行收集。
2. 分馏蒸馏:分馏蒸馏适用于沸点差异不大的物质,在蒸馏设备中通常加入填料,增加表面积以增加沸点差异。
3. 萃取:萃取是将目标物质从混合物中提取出来的方法,通常以有机溶剂为萃取剂,将目标物质从混合物中转移到有机相中。
四、蒸馏萃取的应用1. 化工领域:蒸馏萃取是化工领域中重要的分离和提取方法之一,广泛应用于石油化工、医药化工、有机合成等领域。
2. 生物化学:生物化学中常用蒸馏萃取来提取天然产物,例如植物精油、药用成分等。
3. 食品工业:在食品工业中,蒸馏萃取用于提取香料成分、天然色素等。
以上就是对蒸馏萃取知识点的总结归纳,通过了解蒸馏萃取的原理、设备、操作方法以及应用,可以更好地掌握和应用这一重要的化工技术。
耦合精馏(共沸、萃取精馏)案例解决方案汇集
耦合精馏(共沸、萃取精馏)解决方案汇集
案例一:
时间:2006-2012
服务对象:沈阳奥吉娜公司
项目名称:润滑油生产装置的设计制造和试车。
解决方案:500L、1000L、3000L、8000L/h润滑油生产装置,均采用减压脱水反应精馏塔实现分离。
设计难点:物料长时间高温易分解变性,需在非高温条件下实现快速、高效的分离,方案调整后精确满足分离要求。
案例二:
时间:2004
服务对象:华北制药集团倍达公司
项目名称:乙醇脱水
解决方案:采用萃取精馏实现分离,产品纯度可达99%以上。
设计难点:乙醇-水95%共沸,采用常规精馏无法得到高纯度乙醇,采用特种精馏-萃取精馏操作方式进行分离。
案例三:
时间:2015
服务对象:山东新发药业
项目名称:甲酸甲酯合成及分离纯化
设计难点:反应时间要求严格,反应结束需立即分离产物。
解决方案:采用特种精馏方式-反应精馏实现反应产物的快速分离。
以上案例详情参见。
共沸精馏和萃取精馏
共沸精馏、萃取精馏介绍一、什么是恒沸精馏(共沸精馏)在被分离的物系中加入共沸剂(或者称共沸组分),该共沸剂必须能和物系中一个或几个组分形成具有最低沸点的恒沸物,以至于使需要分离的集中物质间的沸点差(或相对挥发度)增大。
在精馏时,共沸组分能以恒沸物的形式从精馏塔顶蒸出,工业上把这种操作称为恒沸精馏。
下面以制取无水酒精为例,说明恒沸精馏的过程,水和酒精能形成具有恒沸点的混合物,所以用普通的精馏方法不能获得纯度超过96%(体积)的乙醇,若在酒精和水的溶液中加入共沸组分-苯,则可构成各种恒沸混合物,但以酒精、苯和水所组成的三组分恒沸混合物的沸点为最低(64.84℃)。
当精馏温度在64.85℃时,酒精、苯和水的三元混合物首先被蒸出;温度升至68.25℃时,蒸出的是酒精与苯的二元恒沸混合物;随着温度继续上升,苯与水的二元恒沸混合物和酒精与水的二元恒沸混合物也先后蒸出,这些恒沸物把水从塔顶带出,在塔釜可以获得无水酒精。
工业上广泛地用于生产无水酒精的方法,就是根据此原理。
恒沸精馏的过程中,所加入的共沸组分必须从塔顶蒸出,而后冷凝分离,循环使用。
因而恒沸精馏消耗的能量(包括汽化共沸剂的热量和输送物料的电能)较多。
二、什么是萃取精馏?在被分离的混合物中加入萃取剂,萃取剂的存在能使被分离混合物的组分间的相对挥发度增大。
精馏时,其在各板上基本保持恒定的浓度,而且从精馏塔的塔釜排出,这样的操作称为萃取精馏。
例如,从烃类裂解气的碳四馏分费力丁二烯时,由于碳四馏分的各组分间沸点相近及相对挥发度相近的特点,而且丁二烯与正丁烷还能形成共沸物,采用普通的精馏方法是难以将丁二烯与其它组分加以分离的。
如果采用萃取精馏的方法,在碳四馏分中加入乙腈做萃取剂,则可增大组分间的相对挥发度,使得用精馏的方法能将沸点相近的丁二烯、丁烷和丁烯分离。
碳四馏分经过脱碳三、和碳五馏分后,进入丁二烯萃取剂精馏塔,在萃取剂乙腈的存在下,使丁二烯(包括少量的炔烯)、乙腈与其它组分分开,从塔釜采出并进入解析塔,在此塔中,丁二烯、炔烯从乙腈中解析出来,萃取剂循环使用。
共沸精馏与萃取精馏的异同点
共沸精馏与萃取精馏的异同点1. 引言嘿,朋友们!今天咱们来聊聊化学界的两个大明星:共沸精馏和萃取精馏。
听上去是不是有点高大上?其实这俩家伙在化工行业里可是常常被提到,尤其是在分离液体混合物时。
不过,不用担心,咱们用轻松幽默的方式把这两者的异同点给扒一扒。
2. 共沸精馏2.1 什么是共沸精馏?共沸精馏,简单来说,就是当两种液体混合在一起,形成一种特定比例的“共沸物”时,咱们就会用到这招。
这就像是两位老友聚在一起,总是互相依赖,离不开对方。
比如,水和酒精混合后,会形成一个共沸物,大家都知道,分开它们可不是件容易的事儿。
这种方法通常用在酒精提纯或者制药的过程中,嘿,谁说化学不实用?2.2 共沸精馏的特点说到共沸精馏的特点,那可真不少!首先,它的操作比较简单,不需要太多复杂的设备。
就像做饭,只要把材料准备好,火候掌握得当,就能出美味佳肴。
此外,这种方法的分离效率高,能在较短时间内达到不错的效果。
再者,由于共沸物的存在,分离过程中的热量变化也比较小,让工艺稳定性大大提高。
不过,这里有个小问题,就是分离出来的物质比例比较固定,不好调节,像是固定的菜单,变不了花样。
3. 萃取精馏3.1 什么是萃取精馏?接下来,咱们再聊聊萃取精馏。
这个名字听上去就像是个魔法,不是吗?其实,萃取精馏主要是通过一种“溶剂”的作用,帮助咱们把目标物质从混合物中“萃取”出来。
这就好比你去超市,目标明确,心里想着买什么,直接抓住就走。
举个例子,咱们常用的橄榄油,就是通过萃取的方式从橄榄果中提炼出来的。
3.2 萃取精馏的特点萃取精馏的特点也非常有趣!首先,它对混合物的选择性强,能更好地针对目标物质,像是在精准打击一样。
其次,这种方法能在很大程度上改变分离物的组成比例,让人觉得选择更多,灵活性强。
同时,萃取精馏在处理难以分离的物质时特别有效,简直就是化工界的“瑞士军刀”。
不过,操作起来可能会稍显复杂,需要一些额外的设备和工艺控制,像是做一顿大餐,得先备齐所有的食材。
共沸精馏和萃取精馏
共沸精馏、萃取精馏介绍一、什么是恒沸精馏(共沸精馏)在被分离的物系中加入共沸剂(或者称共沸组分),该共沸剂必须能和物系中一个或几个组分形成具有最低沸点的恒沸物,以至于使需要分离的集中物质间的沸点差(或相对挥发度)增大。
在精馏时,共沸组分能以恒沸物的形式从精馏塔顶蒸出,工业上把这种操作称为恒沸精馏。
下面以制取无水酒精为例,说明恒沸精馏的过程,水和酒精能形成具有恒沸点的混合物,所以用普通的精馏方法不能获得纯度超过96%(体积)的乙醇,若在酒精和水的溶液中加入共沸组分-苯,则可构成各种恒沸混合物,但以酒精、苯和水所组成的三组分恒沸混合物的沸点为最低(64.84℃)。
当精馏温度在64.85℃时,酒精、苯和水的三元混合物首先被蒸出;温度升至68.25℃时,蒸出的是酒精与苯的二元恒沸混合物;随着温度继续上升,苯与水的二元恒沸混合物和酒精与水的二元恒沸混合物也先后蒸出,这些恒沸物把水从塔顶带出,在塔釜可以获得无水酒精。
工业上广泛地用于生产无水酒精的方法,就是根据此原理。
恒沸精馏的过程中,所加入的共沸组分必须从塔顶蒸出,而后冷凝分离,循环使用。
因而恒沸精馏消耗的能量(包括汽化共沸剂的热量和输送物料的电能)较多。
二、什么是萃取精馏?在被分离的混合物中加入萃取剂,萃取剂的存在能使被分离混合物的组分间的相对挥发度增大。
精馏时,其在各板上基本保持恒定的浓度,而且从精馏塔的塔釜排出,这样的操作称为萃取精馏。
例如,从烃类裂解气的碳四馏分费力丁二烯时,由于碳四馏分的各组分间沸点相近及相对挥发度相近的特点,而且丁二烯与正丁烷还能形成共沸物,采用普通的精馏方法是难以将丁二烯与其它组分加以分离的。
如果采用萃取精馏的方法,在碳四馏分中加入乙腈做萃取剂,则可增大组分间的相对挥发度,使得用精馏的方法能将沸点相近的丁二烯、丁烷和丁烯分离。
精馏在化工生产中的应用
精馏在化工生产中的应用摘要精馏是利用混合物中各组分挥发度的差异进行分离的操作单元.它被广泛地应用于工业生产中,并且在所有的分离方法中长期占据着主导地位.在化学工程中,最典型和最重要的多级分离过程是精馏过程,各种节能的、特殊的精馏分离流程得到快速的发展。
本文将对精馏技术的原理、发展、应用及前景做出讨论,并浅谈几种新型的精馏工艺,旨在使精馏技术得到更广泛的发展和应用。
Abstract:Distillation is the use of the difference in the volatile components of the mixture were separated in the operation unit,it is widely used in industrial production,and all the long—term separation dominates。
In chemical engineering,the most typical and most important multi—stage separation process is distillation process,a variety of energy-saving,special distillation separation processes are rapid development。
This article will distillation technology principle, the development, application and prospects to make discussions and on several new distillation process,distillation technology has been designed to enable the development and wider application。
精馏与吸收在实际中的应用
一 精馏的分类
精馏:在同一个设备内实现物料多次部分气 化与部分冷凝以取得较完善分离效果的一 种蒸馏操作。 分类:连续精馏、间接精馏、特殊精馏 按操作压力分:常压精馏、减压精馏、加压 精馏 特殊精馏分为:萃取精馏、共沸精馏、溶盐 精馏、反应精馏、分子蒸馏
萃取精馏
1 定义:向精馏塔顶连续加入高沸点添加剂, 改变料液中被分离组分间的相对挥发度,使 普通精馏难以分离的液体混合物变得易于分 离的一种特殊精馏方法。 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。 在实际应用中是一种快速有效的萃取剂选择 方法。
萃取精馏的添加剂(又称萃取剂)的选择原则是: ①选择性高,即加入少量添加剂就可大幅度增加组 分间的相对挥发度; ②挥发度小,即具有比料液组分高得多的沸点; ③与原料液有足够的互溶度,在塔板上不出现液体 分相现象; ④来源充足,价格便宜,水和某些极性有机化合物是最 常用的添加剂。 萃取精馏主要用于那些加入添加剂后,因相对 挥发度增大所节省的费用,足以补偿添加剂本身及 其回收操作所需费用的场合。萃取精馏最初用于丁 烷与丁烯以及丁烯与丁二烯等混合物的分离。目前, 萃取精馏比恒沸精馏更广泛地用于醛、酮、有机酸 及其他烃类氧化物等的分离。
3、分子从蒸发表面向冷凝面飞射 、 蒸气分子从蒸发面向冷凝面飞射的过程中, 可能彼此相互碰撞,也可能和残存于两面之间的 空气分子发生碰撞。由于蒸发分子远重于空气分 子,且大都具有相同的运动方向,所以它们自身 碰撞对飞射方向和蒸发速度影响不大。而残气分 子在两面间呈杂乱无章的热运动状态,故残气分 子数目的多少是影响飞射方向和蒸发速度的主要 因素。 4、分子在冷凝面上冷凝 、 只要保证冷热两面间有足够的温度差(一般 为70~100℃),冷凝表面的形式合理且光滑则认 为冷凝步骤可以在瞬间完成,所以选择合理冷凝 器的形式相当重要。
化工原理的应用
化工原理的应用化工原理在各个领域中有着广泛的应用。
以下是其中一些例子:- 聚合物工程:化工原理用于聚合物材料的合成和加工过程中。
例如,在高分子聚合反应中,可以利用化工原理控制反应条件,以实现所需的分子量和分子结构。
而在聚合物加工过程中,化工原理可以用于调控温度、压力和流体流动状态,以实现所需的物理和力学性能。
- 化学工艺:化工原理应用于化学工艺中的各个环节,例如反应器设计、物质分离和精细化工。
在反应器设计中,化工原理可用于确定最佳反应条件和反应器尺寸,以提高反应效率和产物纯度。
在物质分离过程中,化工原理可用于选择合适的分离方法(如蒸馏、萃取和结晶),以实现所需的分离效果。
在精细化工中,化工原理可用于控制反应条件和催化剂选择,以实现高效率和高选择性的反应。
- 环境保护:化工原理可以应用于环境保护领域,例如废水处理和大气污染控制。
在废水处理中,化工原理可用于设计高效的废水处理工艺,以去除污染物并减少对环境的影响。
在大气污染控制中,化工原理可用于设计和优化废气处理装置,以减少有害气体和颗粒物的排放。
- 药物合成:化工原理在药物合成中具有重要意义。
它可以应用于药物活性分子的设计、合成和纯化过程中。
例如,在药物设计中,化工原理可用于优化分子结构,以提高药物的活性和选择性。
在药物合成过程中,化工原理可用于合成路径的设计和优化,以提高合成效率和产品质量。
在药物纯化中,化工原理可用于选择合适的纯化方法,以去除杂质和提高纯度。
这些只是化工原理应用的一些例子,实际上,化工原理在许多领域中都起着至关重要的作用,为各种工艺和系统的设计与优化提供了理论基础。
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萃取精馏及共沸精馏在化工中的应用
摘要:选择好的溶剂是提高萃取精馏生产能力和降低能耗的有效途径;开发易分离回收、汽化潜热低、用量少、无毒无腐蚀的共沸剂将是共沸精馏的研究方向。
本文综述了萃取精馏及共沸精馏的基本原理,并介绍了萃取精馏及共沸精馏在化工中的最新应用。
关键词:共沸精馏共沸剂萃取精馏萃取剂
在化工产品生产过程中,不可避免地需要对各种各样的混合物进行分离。
一般认为挥发度小于1.05的物系或沸点差小于3℃的物系,用普通的精馏方法进行分离在经济上是不适宜的。
对于这类物系可以釆用萃取精馏或共沸精馏。
萃取精馏即时向待分离物系中加入第三种组分(称为溶剂),增大组分间的挥发性差异,从而达到分离目的的特殊精馏方法。
而共沸精馏则是向待分离物系中加入共沸剂,使新组分和被分离系统中的一个或几个组分形成最低共沸物并从塔顶蒸出的特殊精馏方法。
1 萃取精馏
萃取精馏的关键在于溶剂的选择,选择好的溶剂是提高萃取精馏生产能力和降低能耗的有效途径,近年来,许多研究者针对萃取精馏普遍存在的溶剂用量大、能耗大、板效率低等问题,从溶剂的选择入手,对其进行了改进和优化。
目前新型溶剂主要包括离子液体、加盐溶剂及复合溶剂。
1.1 离子液体
离子液体是指在室温及相邻温度下完金由离子组成的有机液体物质,具有不挥发、不可燃以及呈液态的温度范围宽等特点。
离子液体的溶解性可随阴阳离子类型及取代基的调变而变化,应用范围广泛,可用于分离含水共沸物等物系。
1.2 加盐溶剂
加盐溶剂萃取精馏的理论基础是盐效应。
盐对物系相对挥发度的改变远远大于溶剂对其相对挥发度的改变,即盐效应大于溶剂效应,因此加盐萃取精馏的溶剂用量小。
同时由于盐能循环利用,可改善塔内汽液平衡关系,减少理论塔板数,降低能耗。
1.3 复合溶剂
由于单一溶剂往往不能同时具有高选择性和溶解性,所以一般在选择性较高的溶剂里配比一定量溶解性较好的溶剂(称助溶剂),改善原溶剂的溶解性,使其更大限度地改变物系的相对挥发度。
祝石华等以N-甲酰吗啉-COS为溶剂,对萃取精馏回收苯的过程进行了研究。
华超等利用改进的UNIFAC模型来选择溶剂,验证了复合溶剂N-甲酰吗啉-乙二醇用于分离苯-甲基环戊烷的可行性。
同时,Yin等开展了类似的研究工作,发现助溶剂EG的质量分数为20%时,苯-环己烷物系的分离效果最佳。
随着化工产品分离要求的日益严格,萃取精馏技术的研究和应用受到了高度关注。
离子液体具有不挥发和可设计等优势,能有效分离有机物-醇、芳烃-脂肪烃等物系,但成本较高,制备过程复杂且部分离子液体对水和空气的稳定性不好。
加盐溶剂萃取精馏有效改变了物系的相对挥发度,降低了溶剂比,但存在盐易结晶、回收难等问题。
复合溶剂萃取精馏具有产品纯度和收率高、使用已有的工艺设备、操作条件简单等优点,具有极好的开发应用前景。
2 共沸精馏
与萃取精馏相似,共沸精馏的关键在于共沸剂的选择,选择好的共沸剂是提高共沸精馏生产能力和降低能耗的有效途径。
近年来,国内外研究人员考察了不同共沸剂在精馏中的应用。
精对苯二甲酸(PTA)是合成聚酯的重要原料,是以对二甲苯(PX)为原料,醋酸为溶剂,在一定温度和压力下用空气氧化生成。
为保证反应的顺利进行,必须及时从系统中移走氧化反应产生的水,同时尽可能从水中回收醋酸,降低醋酸消耗,唐守盛等利用化工流程模拟软件Aspen Plus模拟了精对苯二甲酸(PTA)装置中醋酸脱水共沸精馏系统,系统研究了醋酸甲酯(MA)对该过程能耗的影响。
研究表明,MA会在脱水塔内累积,进料中MA含量增多将导致脱水塔负荷直线增加。
在脱水塔塔顶和分相器之间设置部分冷凝装置,将含较多MA的气相引至回收塔,可大大减少MA在系统内的循环量,从而有效降低脱水塔能耗。
为了分离乙醇-异丙醇混合物,研究了共沸精馏在乙醇-异丙醇物系中的应用,张鸾等根据共沸剂的选取原则选定出1-己烯作为共沸精馏分离乙醇-异丙醇混合物的共沸剂,并通过间歇共沸精馏实验考察了所选共沸剂的分离效果。
结果表明:使用1-己烯作为共沸剂能成功的分离乙醇-异丙醇混合物;塔釜异丙醇的质量分数能达到99.77%。
陈果等运用Aspen Plus对醋酸-丁烯醛-水体系共沸精馏分离醋酸-丁烯醛进行了模拟计算并分析了原料进料位置、共沸剂进料位置、回流比、进料比等参数变化对醋酸-丁烯醛-水体系共沸精馏分离效果与能耗的影响,并进行了参数优化。
结果表明,原工艺经参数优化后,可较大程度降低能耗,同时提高分离效果。
共沸精馏能有效分离挥发度小于1.05的物系或沸点差小于3℃的物系,但所加共沸剂必须与待分离组分形成共沸物,共沸剂的选择条件苛刻,因此,开发易分离回收、汽化潜热低、用量少、无毒无腐蚀的共沸剂将是共沸精馏的研究方向。
3 结论
萃取精馏与共沸精馏作为特殊精馏,均可有效分离挥发度小于1.5的物系或沸点差小于3℃的物系。
二者都是在原溶液中加入溶剂以改变个组分的相对挥发度。
二者不同点在于共沸剂必须形成共废物而萃取剂无此限制,因此共沸剂消耗能量更多而萃取剂选择范围更广。
二者在化工中均有极大地开发利用价值。
参考文献
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