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化工前沿讲座 期末论文 萃取精馏技术应用前沿综述 Extraction distillation technology application in front 学 院： 化学工程学院 专业班级： 化学工程与工艺 化工082 学生姓名： 王海宁 学 号： 050811237 指导教师： 张所信（教授） 2011年10月 论文中文摘要 萃取精馏技术应用前沿综述 摘 要：讨论了萃取精馏技术及其在分离过程中的研究与应用。介绍了萃取精馏的基本原理与操作类型、溶剂的物理特性与筛选方法,同时列举了萃取精馏技术在一些物系分离中的应用前沿研究。 关键词：萃取精馏;溶剂筛选;前沿 期末论文外文摘要 Extraction distillation technology application in front Abstract: Ext ractive distillation and it ’s application in separation process are reviewed. The basic principles , solvent p roperties and solvent screening of extractive distillation are int roduced. Some mixtures separated by extractive distillation are listed. Keywords: extractive distillation；solvent screening；application in front 1、萃取精馏原理 在基本有机化工生产中，经常会遇到组分的相对挥发度比较接近，组分之间也存在形成共沸物的可能性。若采用普通精馏的方法进行分离，将很困难，或者不可能。对于这类物系，可以采用特殊精馏方法，向被分离物系中加入第三种组分，改变被分离组分的活度系数，增加组分之间的相对挥发度，达到分离的目的。如果加入的溶剂与原系统中的一些轻组分形成最低共沸物，溶剂与轻组分将以共沸物形式从塔顶蒸出，塔底得到重组分，这种操作称为共沸精馏；如果加入的溶剂不与原系统中的任一组分形成共沸物，其沸点又较任一组分的沸点高，溶剂与重组分将随釜液离开精馏塔，塔顶得到轻组分，这种操作称为萃取精馏[1]。本文着重介绍萃取精馏及其在分离过程中的应用。 2、萃取精馏的分类 萃取精馏按照其操作方式可以分为两类，即连续萃取精馏和间歇萃取精馏。 2.1 连续萃取精馏 连续萃取精溜过程中，进料、溶剂的加入及回收都是连续的。连续萃取精馏一般采用双塔操作，第一个塔是萃取精馏塔，被分离的物料由塔的中部连续进入塔内，而溶剂则在靠近塔顶的部位连续加人。在萃取精馏塔内易挥发组分由塔顶馏出，而难挥发组分和溶剂由塔底馏出并进入溶剂回收塔。在溶剂回收塔内，可使难挥发组分与溶剂得到分离，难挥发组分由塔顶馏出，而溶剂由塔底馏出并循环回送至萃取精馏塔。 2.2 间歇萃取精馏 间歇萃取精馏[2]是近年来兴起的新的研究方向，由于间歇萃取精馏具有间歇精馏和萃取精馏的优点，近年来引起了一些学者的注意。间歇萃取精馏比连续萃取精馏复杂得多，其流程及操作方法与连续萃取精馏不同。间歇萃取精馏的操作步骤如下：不加溶剂进行全回流操作；加溶剂进行全回流操作；加溶剂进行有限回流比操作；有限回流操作，停止向萃取精馏塔加溶剂。恒塔顶组成操作包括3种方法：(1)溶剂的进料速率保持不变，改变回流比；(2)保持回流比恒定，改变溶剂的进料速率，此方法在理论上是可行的，但在实践中却难以实现；(3)同时改变回流比和溶剂进料速率。 3、萃取精馏溶剂筛选 3.1、溶剂筛选原理及物理特性 溶剂的选择是综合考虑各种因素的结果，首要的当然是溶剂的选择性，使组分1和2间的相对挥发度按希望的方向改变，并尽可能大；其次必须考虑溶剂易于再生，即与原料液中的组分具有一定的沸点差，不形成恒沸物，不会发生化学反应，同时在塔中不会发生分解或聚合等；此外，溶剂的价格、来源、粘度、毒性、腐蚀性以及原料液中各组分在其中的溶解度等均需全面考虑。其中，尤厄尔（Ewell）等的液体分类法、从同系物选择等一些定性考虑法则，对初步筛选溶剂具有一定的指导作用[3]。 3.2、溶剂筛选方法 目前萃取精馏溶剂筛选的方法有实验法、数据库查询法、经验值方法、计算机辅助分子设计法(CAMD) 等[4]。用实验法筛选溶剂是目前应用最广的方法,可以取得很好的结果,但是实验耗费较大,实验周