化工分离工程之其它分离技术简介.ppt

目的： 1.提高分离效率而将反应与分离结合的一种分离操作。 2.提高反应收率而借助于精馏分离手段的一种反应过程。 第三节 反应精馏 第三节 反应精馏 7.3.1 反应精馏的应用 7.3.2 反应精馏过程 返回 7.3.1 反应精馏的应用 两种类型：一种——利用精馏促进反应 二种——通过反应促进精馏分离 一、利用精馏促进反应的反应精馏 例：酯化 酸醋与乙醇生成酸醋乙酯 酯交换 醋醋丁酯与乙醇反应 皂化 氯丙醇皂化生成环氧丙烷 适用于：①可逆反应 反应产物相对挥发度大于或小于反应物时，由于精馏原因，产物一生成立刻离开反应区。 ②连串反应：A→R→S 两种类型：1.S为目的产物 将生成R和生成S二个反应器合并在一起，利用精馏提供不同的条件，缩短反应时间，提高收率和产品纯度。 2.R为目的产物 利用精馏把产物R尽快移出反应区，避免副反应进行。 二、利用反应促进精馏的反应精馏 例：分离近沸点的混合物 1+2组分 产物1 产物2 反应添加剂3 3与2反应生成难挥发产物 添加剂3 实现该反应精馏过程的基本条件： 1.反应是快速可逆的，反应产物仅仅存在于塔内； 2.添加剂必须选择性地与异构体之一反应； 3.添加剂、异构体和反应产物沸点之间的关系符合精馏要求。 三、催化精馏 非均相催化精馏 优点1：既起加速反应的催化作用，又作为填料起分离作用。 适用于： 可逆反应、连串反应 例：甲醇与C4反应生成甲基叔丁基醚（MTBE） ——美国CR﹠L公司开发 催化剂：强酸性阳离子交换树脂 反应特点：MTBE和甲醇、异丁烯和甲醇均形成最底共沸物。 循环甲醇 MTB产品 95% 甲醇原料 C4原料 预反应器 催化精馏塔 甲醇回收塔 水洗塔 C4馏分 工艺流程： 该工艺优点： 转化率高 采用固定床反应：96%-97% 催化精馏：99.9% 节能 反应放出热量全部用于产物分离； 投资少 水、电、汽消耗仅为非催化精馏工艺的60%。 优点2：可移出产物中产生的对催化剂污染物，延长催化剂的寿命。 反应段催化剂的装填要求： 1.使反应段的催化剂床层有足够的自由空间，提供汽液相的流动通道，已进行液相反应； 2.具有足够的表面积； 3.允许催化剂颗粒的膨胀和收缩； 4.结构简单、便于更换。 返回 7.3.2 反应精馏过程 一般精馏塔： 精馏段 提馏段 反应段 确定进料位置的原则： 1.保证反应物与催化剂充分接触； 2.保证一定的反应停留时间； 3.保证达到预期的产物分离。 流程设计依据： 反应类型和反应物、产物的相对挥发度的关系 ① A C A C ② A C A C ③ A C 或A→C→D A C D ⑤ A+B C+D C D B A ④ A+B C+D C+D B A 对于催化精馏塔： 催化剂填充段应放在反应物含量最大的区域 ——反应段 ①异戊烯醚脱醚 ②异丙苯生产 异戊烯醚 异戊烯 醇 丙烯 苯 异丙苯 分离工程课程 真是有点难呀! 我, 我弄不清呢... 返回 学习体会： 复习考试 该课程重点顺序： 第三章 第二章 第四章 第六章 其它 概念部分： 1. 各种方法的基本原理要清晰。 2. 会对问题推导与分析。 3. 能回答问题。 4. 对分离方案会选择、基本流程会设计。 计算部分： 1. 每种大型、复杂的计算要有清晰的思路和方法。 2. 计算过程要灵活。 考试一般题型： 概念部分： 问答、选择、填空、推导与分析、流程分析与设计等。 计算部分： 基本计算 注意： 1. 无试差 2. 不须记复杂的经验公式 结语 分离过程发展方向： 1. 基础物性数据计算 2. 新型分离方法的研究与开发 我终于通过考试了… 预祝大家取得好成绩 * A：阴膜 C：阳膜 AX+BY AY+BX 返回 7.1.5 其