萃取精馏的研究进展

萃取精馏法分离醋酸_水的研究首先，我们来了解一下醋酸和水的性质。

醋酸（CH3COOH）和水（H2O）的沸点分别为118.1℃和100℃。

由于醋酸和水分子之间存在氢键的形成，所以它们的溶解度也比较高。

根据这些特性，我们可以使用乙酸乙酯（CH3COOCH2CH3）作为辅助溶剂来进行分离。

乙酸乙酯的沸点为77.1℃，与醋酸和水的沸点相差较大，因此适合用于分离。

实验步骤如下：1.准备实验器材和试剂：萃取精馏装置、醋酸、水、乙酸乙酯等。

2.将醋酸和水混合，并在磁力搅拌下充分溶解，得到一个醋酸浓度适中的混合液。

3.将混合液倒入萃取瓶中，加入适量的乙酸乙酯作为辅助溶剂。

4.装配好精馏装置，并进行加热。

由于醋酸和乙酸乙酯的沸点较低，所以可以通过加热沸腾的方式将它们分离出来。

5.开始加热，通过冷凝管冷却蒸汽进一步分离液体。

醋酸和乙酸乙酯的混合物沸点较低，它们蒸发出来的蒸汽会在冷凝管中冷却凝结为液体。

而水由于沸点较高，大部分会留在混合液中。

6.不断收集冷凝管中的液体，直到乙酸乙酯停止蒸发。

通过上述步骤，我们可以将醋酸和水进行有效分离。

在整个分离过程中，乙酸乙酯作为辅助溶剂起到了重要的作用。

由于乙酸乙酯与醋酸的亲合力较大，所以分离效果较好。

这种分离方法的优点是简单、高效，可以用于实验室的小规模分离。

但是需要注意的是，乙酸乙酯是挥发性较大的有机溶剂，对人体有一定的刺激性，应在通风良好的环境下进行操作，并注意防止火源等安全事故的发生。

在研究的过程中，我们还可以对分离后的纯醋酸和纯水进行进一步的化学和物理性质分析，以进一步了解这两种物质的特性和应用。

通过以上研究，我们可以进一步认识醋酸和水的相互作用以及利用萃取精馏法进行分离的原理和方法。

这有助于我们更好地理解化学反应和实践中的分离纯化过程，为实验和工业生产提供指导和参考。

第 47 卷 第 1 期2018 年 1 月Vol.47 No.1Jan.2018化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry精馏耦合工艺研究进展及展望刘洪忠（神华榆林能源化工有限公司，陕西 榆林 719000）摘 要：本文重点介绍了萃取精馏、反应精馏、结晶精馏、热耦合精馏、渗透蒸发精馏、萃取反应精馏、热耦合反应精馏和热耦合萃取精馏工艺。

并结合目前精馏耦合工艺的现状，对其未来发展趋势进行了展望。

关键词：精馏；耦合；反应精馏；热偶精馏中图分类号：TQ 028.1+3 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2018)01-0035-07作者简介：刘洪忠（1985-），男，汉族，内蒙古巴彦淖尔人，硕士，工程师，主要研究方向为气相聚丙烯工艺和德士古气化技术收稿日期：2017-10-20耦合是将不同的单元操作进行组合，以发挥各种单元操作的优势、开发新工艺的方法。

单元操作的理论与实践的发展，除了深入研究改善各种单元操作的实施，提高过程的效率和经济性外，如何通过不同单元操作的耦合，获得比分别使用这些工艺更好的效果，已成为当前广泛研究的课题。

在化学工程中，精馏过程是最典型和最重要的多级分离过程，也是分离液体混合物最早实现工业化的单元操作, 广泛应用于化工、石油、医药、食品、冶金及环保等领域[1]。

针对待分离物系的不同特性，研究者提出将精馏与其他工艺耦合成一个操作单元，从而满足一些复杂物系的分离要求。

根据精馏耦合工艺的复杂程度不同，可分为2种工艺耦合和3种工艺耦合。

2种工艺耦合主要包括萃取精馏、反应精馏、结晶精馏、热耦合精馏和渗透蒸发精馏等；3种工艺耦合包括萃取反应精馏、热耦合反应精馏和热耦合萃取精馏等。

本文系统介绍各种耦合工艺的发展现状和最新研究成果，并指出今后的发展方向。

1　两种工艺的耦合1.1　萃取精馏萃取精馏是向精馏塔顶连续加入高沸点萃取剂，改变料液中被分离组分间的相对挥发度，从而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。

萃取精馏分离邻二甲苯与苯乙烯研究
近年来，随着化工行业的快速发展，对高纯度有机物的需求不断增加。

邻二甲苯和苯乙烯作为两种重要的有机化合物，在石化、医药等领域有广泛的应用。

因此，对于这两种物质的分离纯化技术的研究显得尤为重要。

萃取精馏是一种常用的分离纯化技术，具有操作简便、适用范围广的优点。

在邻二甲苯与苯乙烯的分离中，萃取精馏技术也被广泛应用。

这种技术基于两种物质在不同溶剂中的溶解度差异，通过溶剂的选择和操作条件的控制，实现了对邻二甲苯与苯乙烯的有效分离。

首先，选择合适的溶剂对邻二甲苯与苯乙烯进行萃取。

根据两种物质的溶解度差异，可以选择亲苯性溶剂作为萃取剂。

例如，甲苯、二甲苯等有机溶剂都具有亲苯性，可以与邻二甲苯和苯乙烯形成复溶液，并实现对两者的有效分离。

其次，通过调节操作条件，达到最佳的分离效果。

在萃取过程中，温度、压力和溶剂与原料的比例等操作条件都对分离效果有重要影响。

一般来说，较低的温度和较高的压力利于邻二甲苯的分离，而较高的温度和较低的压力则有利于苯乙烯的分离。

此外，合理控制溶剂与原料的比例，可以提高分离效率。

最后，对分离后的产物进行精馏操作，进一步提高纯度。

通过精馏，可以将溶剂从邻二甲苯和苯乙烯中分离出来，从而获得高纯度的邻二甲苯和苯乙烯。

总之，萃取精馏是一种有效的邻二甲苯与苯乙烯分离纯化技术。

通过选择合适的溶剂、调节操作条件以及进行精馏操作，可以实现对这两种物质的高效分离。

随着研究的不断深入，相信萃取精馏技术在有机物分离纯化领域的应用将会得到进一步拓展，为化工行业的发展做出更大贡献。

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
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。

萃取精馏分离醋酸_水体系的模拟计算及实验研究模拟计算在分离过程中起着重要的作用。

它可以通过模拟计算分析分离塔设备的结构和操作参数对分离效果的影响，优化分离过程，提高产品纯度和产能。

模拟计算可以利用平衡数据、物理化学性质和传质动力学数据等基本数据建立模型，通过求解该模型得到各组分在分离过程中的浓度分布、温度分布等重要参数。

常用的模拟计算软件有Aspen Plus、HYSYS 等。

在模拟计算中，需要将醋酸-水体系分为两个相，即醋酸富集相和醋酸稀释相。

首先确定该体系的物理化学性质参数，如醋酸和水的摩尔质量、密度、粘度、表面张力等。

其次根据摩尔分数计算出各组分的蒸气压，选取适当的化学平衡模型对相平衡进行计算。

可以采用等温闪蒸或者将该体系建模为一个摄动分离塔进行模拟计算，通过求解塔的平均物力和能力平衡，得到分离相的物相组成和温度分布。

另外，实验研究也是分离过程中不可或缺的一部分。

实验研究可以验证模拟计算结果的准确性，并提供更真实的数据用于模拟计算中的校正。

在实验中，可以通过探究醋酸-水混合物在不同温度下的平衡分离行为，测量醋酸富集相和醋酸稀释相的物相组成和温度等数据，并进行分析。

此外，可以模拟实际的分离工艺，搭建精馏塔设备并优化操作条件，进一步提高分离效果。

在工业应用方面，萃取精馏分离醋酸-水体系被广泛应用于醋酸生产中。

醋酸是一种重要的有机溶剂，广泛应用于化工、医药、食品等领域。

通过萃取精馏分离，可以获得高纯度的醋酸，并回收原料中的水，实现资源的循环利用。

同时，通过模拟计算和实验研究的指导，可以优化分离工艺，提高产品质量和产能，并减少能源消耗和废水排放。

综上所述，萃取精馏分离醋酸-水体系的模拟计算和实验研究方法在工业生产中具有重要的应用价值。

通过这些方法，可以优化分离工艺，提高产品质量和产能，实现资源的循环利用，对于醋酸生产和相关领域的发展具有重要的促进作用。

工业上生产乙腈常采用乙酸与氨一步合成法,乙醇和氨合成,丙烯氨氧化副产物法等[1⁃3]。

在乙腈生产和回收的各种工业方法中,乙腈和水的分离是经常遇到的问题。

然而,乙腈与水的混合物通常是在一定条件下具有最低沸点的共沸体系,共沸质量组成为乙腈84%,水16%,共沸温度为76.8℃[4]。

用普通蒸馏法不可能分离乙腈与水的混合物。

针对这类混合物,工业上常采用变压精馏和萃取精馏等技术[5⁃7]。

萃取精馏是一种特殊精馏分离技术,通过向待分离物系中加入萃取剂以提高混合物的相对挥发度,广泛应用于工业上,可以分离共沸或近沸点混合物[8⁃9]。

萃取精馏是否可行在于萃取剂的性能。

Li 等[10]基于COSMO⁃RS模型考察了多种离子液体作为基于中间再沸器的萃取精馏精制含水乙腈的过程研究王克良1,李静1,连明磊1,范佳鑫1,杜廷召2(1.六盘水师范学院化学与材料工程学院,贵州六盘水553004;2.中国石油工程建设有限公司华北分公司,河北任丘062550)摘要:采用Aspen Plus软件对以乙二醇为萃取剂的萃取精馏工艺精制含水乙腈的过程进行了模拟优化。

以全流程的年度总费用(TAC)最小为目标,对各项设计变量如全塔塔板数、进料位置和回流比等进行了优化,得到最佳工艺参数。

以降低能耗费用为目的,在萃取剂再生塔提馏段增设中间再沸器,采用费用较低的中压蒸汽作为加热介质,考察了中间再沸器的位置以及抽出量对TAC的影响。

结果表明:中间再沸器设置在第9~10块塔板之间时,全流程的TAC最小,当处理规模为100kmol/h时,相比无中间再沸器的普通萃取精馏的TAC节约7.61×104￥/a。

关键词:萃取精馏;热集成;乙腈;水;中间再沸器中图分类号:TQ028.1文献标志码:A文章编号:1001⁃9219(2020)02⁃66⁃05Research of purification process of acetonitrile aqueous solution by extractivedistillation with intermediate reboilerWANG Ke⁃liang1,LI Jing1,LIAN Ming⁃lei1,FA N Jia⁃xin1,DU Ting⁃zhao2(1.College of Chemistry and Materials Engineering,Liupanshui Normal University,Liupanshui553000,China;2.North China Company,China Petroleum Engineering and Construction Corporation,Renqiu062550,China)Abstract:The process of extractive distillation of acetonitrile aqueous solution with ethylene glycol as extractant was simulated and optimized through Aspen Plus.Taking the minimum total annual cost(TAC)of the whole process as the goal,the design variables,such as the number of trays,feed position and reflux ratio,were optimized,and the optimal process parameters were obtained.In order to reduce the cost of energy consumption,an intermediate reboiler was added in the stripper section of the extractant regeneration column,and medium pressure steam was used as heating medium.The influence of the position of the intermediate reboiler and the extraction amount on TAC was investigated.The results show that when the intermediate reboiler is set between the9th and the10th trays,the TAC of the whole process is the minimum.When the treatment scale is100kmol/h, compared with the common extractive distillation process without intermediate reboiler,the TAC of the improved process can be saved by7.61×104￥/a.Keywords:extractive distillation;heat⁃integration;acetonitrile;water;intermediate reboiler收稿日期:2019⁃10⁃08;基金项目:贵州省教育厅青年科技人才项目(黔教合KY字[2019]137);贵州省教育厅教学内容与课程体系改革项目(2019148);卓越工程师培养计划(LPSSYzyjypyjh201702);校级教改项目(LPSSYjg201910);校级科技创新团队项目(LPSSYKJTD201908);贵州省教育厅特色重点实验室项目([2011]278);作者简介:王克良(1984⁃),男,硕士,副教授,研究方向为化工传质与分离,Email:*********************。

萃取精馏及其应用摘要：萃取精馏在近沸点物系和共沸物的分离方面是很有潜力的操作过程。

萃取精馏是一种特殊的精馏方法。

以改变塔内需要分离组分的相对挥发度。

选择合适的溶剂可以增强分离组分之间的相对挥发度, 从而可以使难分离物系转化为容易分离的物系。

本文对萃取精馏的优缺点进行阐述以及提出对缺点的改进并对萃取精馏的前景进行展望。

Extractive distillation in nearly boiling material and separating azeotrope is very potential operation process. Extractive distillation is a kind of special rectification method. In order to change the tower requires the separation of components of the relative volatility of separation. This paper expounds the advantages and disadvantages of extract：extractive distillation extraction agent advantages and disadvantages application prospect Extractive distillation in nearly boiling material and separating azeotrope is very potential operation process. Extractive distillation is a kind of special rectification method. In order to change the tower requires the separation of components of the relative volatility of separation. This paper expounds the advantages and disadvantages of extractive distillation and put forward to the disadvantages of improvement and Prospect of extractive distillation.Abstracr ：Extractive distillation in nearly boiling material and separating azeotrope is very potential operation process. Extractive distillation is a kind of special rectification method. In order to change the tower requires the separation of components of the relative volatility of separation. This paper expounds the advantages and disadvantages of extractive distillation and put forward to the disadvantages of improvement and Prospect of extractive distillation.Key words : extractive distillation extraction agent advantages and disadvantages application prospect一、萃取精馏的简介萃取精馏：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。

修改稿日期:2005203224;作者简介:李新利(1978-),女,硕研,助教,电邮nanjingli @1631com 。

萃取精馏分离醋酸/水溶液溶剂研究进展及机理分析3李新利,唐聪明(西华师范大学化学化工学院,南充　637002)摘要:介绍了萃取精馏法分离醋酸水溶液萃取剂的研究进展,在此基础上初步分析了萃取剂与原溶剂组分间的相互作用,醋酸提供质子给萃取剂,与萃取剂分子之间产生松弛的化学作用,从而改变了醋酸在液相中的活度系数,即改变了水对醋酸的相对挥发度。

针对几种分离效果较优的萃取剂,探讨了该萃取剂与醋酸发生质子化的可能位置。

本文分析结果表明,对于醋酸水溶液的分离,酰胺和砜类是可能合适的萃取精馏溶剂。

关键词:醋酸;水;萃取精馏;质子化中图分类号:TQ 42 文献标识码:A 文章编号:100129219(2005)062632040　前言萃取精馏是一种特殊精馏方法。

它是向共沸物或不易分离的混合物中加入一种萃取溶剂,使难分离组分间的相对挥发度增大,从而达到设计的分离要求。

醋酸水溶液是高度非理想物系,传统的普通精馏法不仅塔板数多,能耗大,而且难以分离彻底。

以萃取精馏法分离醋酸水溶液的研究已有不少的文献报道[1212],但是前人的工作主要集中于萃取剂的选择和萃取精馏塔条件实验等方面。

本文在对萃取剂进行综述的基础上,分析讨论了萃取剂与醋酸分子间质子化作用位置与形成的络合物结构。

1　萃取精馏法分离醋酸水溶液萃取剂的研究进展111　单一萃取剂的研究进展人们很早就知道叔胺类物质对酸与非酸溶液具有很好的分离效果。

因此,Von G arwin [2]提出用二甲基苯胺来分离醋酸水溶液。

但是二甲基苯胺与水形成最低共沸物。

Wolgang Muller [3]提出以1,22吗啉乙烷(熔点72℃,沸点20418℃[01013MPa ])为萃取剂,对醋酸含量50%(质量分数,下同)的酸水溶液进行减压萃取精馏,塔顶水含酸仅0101%;虽然1,22吗啉乙烷分离效果很好,但存在因熔沸点过高引起的需保温管路输送、溶剂回收塔减压操作等问题。