酚氨回收的工藝原理

本文格式為Word版，下載可任意編輯——酚氨回收的工藝原理一、萃取原理

萃取又稱溶劑萃取或液液萃取（以區(qū)別于固液萃取，即浸?。?，亦稱抽提（通用于石油煉制工業(yè)），它是利用化合物在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分派系數(shù)的不同，使化合物從一種溶劑內(nèi)轉(zhuǎn)移到另外一種溶劑中，實現(xiàn)組分分開的傳質(zhì)分開過程，是一種廣泛應用的單元操作。利用相像相溶原理，萃取有兩種方式：

液-液萃取，用選定的溶劑分開液體混合物中某種組分，溶劑必需與被萃取的混合物液體不完全相溶，具有選擇性的溶解能力，而且必需有好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，并有較小的毒性和腐蝕性。如用苯分開煤焦油中的酚；用有機溶劑分開石油餾分中的烯烴；用CCl4萃取水中的Br2等。

固-液萃取，也叫浸取，用溶劑分開固體混合物中的組分，如用水浸取甜菜中的糖類；用酒精浸取黃豆中的豆油以提高油產(chǎn)量；用水從中藥中浸取有效成分以制取流浸膏叫“滲瀝〞或“浸瀝〞。

萃取操作全過程可包括：

1)原料液與萃取劑充分混合接觸，完成溶質(zhì)傳質(zhì)過程；2)萃取相和萃余相的分開過程；

3)從萃取相和萃余相中回收萃取劑的過程，尋常用蒸餾方法回收。

現(xiàn)以提取含有A、B兩組分的混合液中的A組分為例說明萃取操作過程。選用一種適合的溶劑S，這種溶劑對欲提取的組分A應有顯著的溶解能力，而對其它組分B應是完全不溶或部分互溶（互溶度越小越好）。所選用的溶劑S稱為萃取劑，待分開的混合液（含A+B）稱為原料液，其中被提取的組分A稱為溶質(zhì)，另一組分B（原溶劑）稱為稀釋劑。萃取過程的三個步驟：

（1）首先將原料液（A+B）與適量的萃取劑S在混合器中充分混合，由于B與S不互溶，混合器中存在S與（A+B）兩個液相。當進行攪拌時，造成很大的相界面，使兩相充分接觸，溶質(zhì)A由原料液（稀釋劑B）中經(jīng)過相界面向萃取劑S中擴散。這樣A的濃度在原料液相中逐漸降低，在液相S中逐漸增高。經(jīng)過一定時間后，兩相中A的濃度不再隨時間的增長而改變，此時稱為萃取平衡。

（2）在充分傳質(zhì)后，由于兩液相有密度差，靜置或通過離心作用會產(chǎn)生分層，以此達到分開的目的。以萃取劑S為主，并將溶有較多溶質(zhì)A的一相稱為萃取相，以E表示；以稀釋劑B為主并含有少量未擴散的溶質(zhì)A的一相稱為萃余相，以R表示。

（3）尋常用蒸餾的方法回收S。脫除S后的萃取相稱為萃取液；脫除S后的萃余相稱為萃余液。

萃取操作有以下特點：

1)外界參與萃取劑建立兩相體系，修區(qū)級與原料液只能部分互溶，完全不互溶為理想

選擇。

2)萃取是一個過渡性操作，E相和R相脫出溶劑后才能得到富集A或B組分的產(chǎn)品。3)常溫操作，適合于熱敏性物系分開，病區(qū)顯示出節(jié)能優(yōu)勢。

在轉(zhuǎn)盤萃取塔E62402中，利用二異丙基醚作為萃取劑，將經(jīng)脫酸脫氨處理后的酚水中的絕大部分單元酚萃取出來，然后在酚塔E62404中進行精餾分開出產(chǎn)品粗酚，并將回收的醚再次循環(huán)利用。

二、精餾原理

利用兩組份相對揮發(fā)度的不同，在一定壓力和溫度下，屢屢地進行混合蒸汽的部份冷凝和混合液體的部份蒸發(fā)，已達到分開物質(zhì)目的的過程稱為精餾。

對于兩種不同沸點的物質(zhì)組成的混合液體，沸點低的物質(zhì)稱為易揮發(fā)組份，即在混合液體部份蒸發(fā)時，易揮發(fā)組份能較多地被蒸發(fā)出來，相反，沸點高的物質(zhì)稱難為揮發(fā)組分，當混合蒸汽部份冷凝時難揮發(fā)組份能較多地被冷凝出來。

對于兩種沸點不同的物質(zhì)組成的混合液體在吸收熱量而部份蒸發(fā)時，易揮發(fā)組份將較多地蒸發(fā)，而混合蒸汽在放出熱量部分冷凝時，難揮發(fā)組份將較多地冷凝。假使將溫度較高的飽和蒸汽與溫度較低的飽和液體相互接觸，則蒸汽放出熱量給飽和液體，蒸汽放出熱量，將部分冷凝，液體吸收熱量將部分蒸發(fā)，在精餾塔的塔板上進行的上述過程，通過大量塊塔板的傳質(zhì)、傳熱過程，就可以使兩組份分開，在塔頂?shù)玫揭讚]發(fā)組份，在塔底得到難揮發(fā)組份。

在酚塔中，參與精餾的兩種物質(zhì)分別為粗酚和二異丙基醚，通過在酚塔底部利用中壓蒸汽間接加熱，使難揮發(fā)性物質(zhì)粗酚以液相進入粗酚槽，然后通過粗酚泵送至罐區(qū)，而易揮發(fā)性物質(zhì)二異丙基醚則以氣相方式從塔頂采出經(jīng)與換熱器換熱冷凝后進入溶劑循環(huán)槽中循環(huán)使用。

三、汽提塔原理

汽提是利用低壓蒸汽為熱源，由再沸器上部進入，自上而下與煤氣水逆流換熱，采用間接加熱的方式使煤氣水被加熱后，形成的水蒸氣以氣泡的形式穿過煤氣水時，水和氣泡表面之間形成自由界面，使得溶解性氣體或易揮發(fā)性物質(zhì)不斷向氣泡內(nèi)蒸發(fā)擴散，氣泡上升到液相表面時就開始破碎并放出其中的揮發(fā)性物質(zhì)或溶解性氣體。

汽提法的基本原理與吹脫法一致，只是所使用的介質(zhì)不同，汽提是借助于被加熱介質(zhì)本身蒸汽來實現(xiàn)的。

汽提法分開污染物的工藝視污染物的性質(zhì)而異，一般可歸納為以下兩種：

1）簡單蒸餾對于與水互溶的揮發(fā)性物質(zhì)，利用其在氣—液平衡條件下，在氣相中的濃度大于在液相中的濃度這一特性。通過蒸汽直接加熱，使其在沸點（水與揮發(fā)物兩沸點之間的某一溫度）下，按一定比例富集于氣相。

2）蒸汽蒸餾對于與水互不相溶或幾乎不溶的揮發(fā)性污染物。利用混合液的沸點低于兩組分沸點這一特性，可將高沸點揮發(fā)物在較低溫度下加以分開脫除。

四、熱虹吸原理

虹吸現(xiàn)象是液態(tài)分子間引力與位能差所造成的，即利用水柱壓力差，使水上升后再流到低處。由於管口水面承受不同的大氣壓力，水會由壓力大的一邊流向壓力小的一邊，直到兩邊的大氣壓力相等，容器內(nèi)的水面變成一致的高度，水就會中止?jié)L動。