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加盐萃取精馏技术的主要应用研究

但是,加盐萃取精馏在实际应用过程中,还存在盐的回收及结晶等问题,有待进一步完善。

加盐萃取精馏技术的主要应用研究如下。

(一)醇类物系
加盐萃取精馏最早被应用在无水乙醇的生产中。

段占庭等"以无水乙醇为制取对象,分别采用含氯化钠、氯化钙、醋酸钾等9种盐的乙二醇溶液为溶剂,测定了相关的汽液平衡数据,经过比较,优选出了醋酸钾一乙二醇复合溶剂,用于工业制备乙醇。

实践表明,乙二醇的用量减少了75%~80%,相同产量的操作时间比普通精馏缩短了65%~75%。

赵林秀等用改进的汽液平衡釜测定了101.3kPa 下醋酸甲酯一甲醇物系在萃取剂和盐存在下的相对挥发度,测定了全浓度范围内的汽液平衡数据,并进行了加盐萃取精馏工艺的实验。

结果表明,水作为萃取剂,加入醋酸钾,可提高醋酸甲酯一甲醇物系的相对挥发度,加盐萃取精馏比普通精馏有优势,当溶剂体积比为1:1时,萃取精馏塔塔顶采出的醋酸甲酯的质量分数可达到99%以上,萃取剂回收率达98%,盐可全部回收。

异丙醇和水形成共沸物系,共沸点为80.3℃[6]。

为获得高纯度的异丙醇,柳阳等采用间歇加盐的萃取方式,以含盐乙二醇溶剂为萃取剂,考察了盐的类型、回流比、溶剂比等因素对异丙醇一水混合液精馏分离效果的影响,小型工艺试验装置的操作结果表明,在回流比0.5、溶剂比0.625、萃取剂进料速率20mL/min的条件下,异丙醇质量分数可达98.87%,能够满足工厂生产的要求。

(二)非极性物系
加盐萃取精馏不仅可以分离极性组分,也可以应用在非极性
组分的分离过程中。

而对于分离非极性物系,加盐萃取精馏研究的
报道较少。

碳四组分中丁二烯是合成橡胶的重要单体,工业上生产
丁二烯最具竞争力的方法是萃取精馏法。

萃取精馏的缺点是溶剂比
大,大溶剂量降低了塔的生产能力和塔板效率,所以降低溶剂比、
提高溶剂分离能力,对分离过程的技术指标有重要的影响。

目前常
用的溶剂是:乙腈、Ⅳ一甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺。

在此基础
上,碳四抽提溶剂改性不仅对丁二烯的生产具有积极意义,而且对
于烃类物系的萃取精馏分离具有参考和推广价值。

雷志刚等副开
展了一系列碳四组分的加盐萃取精馏实验,考察了盐的类型、浓度
及温度对碳四组分间相对挥发度的影响。

结果表明,加盐DMF比纯MF从碳四组分中分离丁二烯的效果明显,丁二烯萃取精馏塔工艺
计算的结果表明,加盐DMF可以有效地降低能耗,与纯DMF相比再
沸器和冷凝器负荷分别节省17.5%和8.0%。

有资料表明对乙腈萃取
精馏分离碳四的助溶剂进行计算机辅助分子设计,将分子设计分为
有机物和盐类分别进行,比较设计结果后认为,乙腈加盐能够有效
地提高碳四组分间的相对挥发度,并且NaSCN和KSCN是最优的助
溶剂。

萃取精馏的计算机辅助分子设计能够减少实验的工作量。

(三)其他物系
针对工业上传统蒸馏法分离环己酮一水物系能耗过大的问题,
邱学青等研究了含盐类的复合萃取剂对该物系的萃取分离效果,其
结果表明MgC1能明显改变环己酮与水之间的互溶度,大幅度提高
复合萃取剂对组分的萃取分配系数和选择性系数,为工业上环己酮
的生产提纯提供了一种新的分离方法;刘思周以醋酸异丙酯为萃取
剂,用加盐萃取一恒沸精馏的方法分离醋酸一水溶液。

考察了不同
种类的盐及其浓度对萃取剂中醋酸含量的影响,盐可以大大提高萃
取剂的分配系数和选择性系数;杨金苗等分别用不同浓度的乙二
醇、盐及含盐乙二醇溶液考察了对醋酸甲酯一水物系的影响,并进
行汽液平衡测定。

其研究结果表明,加盐萃取精馏比单纯的普通精
馏、加盐精馏、萃取精馏的分离效果好。

对于醋酸甲酯一水物系,
通过汽液平衡实验可看出,加入盐明显提高了共沸物中醋酸甲酯的
含量,可达到较好的分离效果;针对醋酸甲酯一甲醇一水物系分离
难、生产能耗高的现状,杨东杰等采用MgCl2、CH3COOK和水组成
的复合盐萃取剂对该物系进行分离。

气相色谱分析结果表明,盐可
降低醋酸甲酯在水中的溶解度。

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