超重力加鹽精餾分離乙醇-水的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、共沸物系的分離是精餾單元操作重要的研究方向。由于共沸點(diǎn)“瓶頸”的存在，普通精餾方法使用受到了制約，必須考慮特殊的精餾手段。加鹽精餾通過加入適當(dāng)?shù)名}，打破原體系的汽液平衡，實(shí)現(xiàn)分離得到高濃度組分的目的。乙醇-水物系是典型的共沸物系，而且在現(xiàn)今環(huán)保低能耗的背景下，高濃度的乙醇應(yīng)用于清潔燃料具有良好的前景。本文正是研究能將過程強(qiáng)化的超重力技術(shù)應(yīng)用于加鹽精餾，分離乙醇-水物系探討其分離效果及傳質(zhì)性能。
　　本研究搭建了適用于連續(xù)加鹽精餾的

2、工藝多級超重力設(shè)備，分別填裝星型填料和絲網(wǎng)填料。在穩(wěn)定操作基礎(chǔ)上，不加鹽和加鹽（溶鹽量5~25g/L）條件下，考察了超重力因子20.9~130.6、進(jìn)料乙醇濃度15~45wt％、進(jìn)料流量20~45L/h、回流比1.0~4.0對乙醇-水體系分離效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對于低純度（15~45wt%）的原料液，溶鹽的效果主要體現(xiàn)在：產(chǎn)品的質(zhì)量濃度提高，以及傳質(zhì)效果的提升和回收率的提高。而前者的提高程度受到恒沸點(diǎn)的制約，提升效果有限，回收率的

3、提高效果則較為顯著。在原料液濃度較低時，高效旋轉(zhuǎn)精餾床雖未打破其共沸點(diǎn)，但分離效果得到了一定的提高（94.88wt%），接近了恒沸組成。對于分離效果：隨超重力因子和原料液流量先增加后減?。浑S回流比、溶鹽量和原料液濃度的增加而提升。各因素對塔頂產(chǎn)品質(zhì)量濃度影響程度由大到小依次為：原料液濃度、進(jìn)料流量、溶鹽量、回流比、超重力因子；對于傳質(zhì)效果：隨著超重力因子、原料液流量和回流比的增大，理論塔板數(shù)NTP先增加后減?。浑S溶鹽量、原料液濃度的增加

4、而提升。各因素對理論塔板數(shù)NTP影響程度由大到小依次為：進(jìn)料流量、原料液濃度、溶鹽量、超重力因子、回流比。通過提高原料液濃度和溶鹽量研究打破乙醇-水的恒沸點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)條件。當(dāng)原料液濃度≥93.0%時，其它實(shí)驗(yàn)條件設(shè)定為：超重力因子83.6、回流比3.5、進(jìn)料流量10L/h、溶鹽量20g/L，產(chǎn)品質(zhì)量濃度超過了常壓不加鹽時乙醇-水物系的恒沸組成（95.6%）；其它實(shí)驗(yàn)條件一定時，原料液質(zhì)量濃度92.0%時，溶鹽量為30g/L便突破恒沸點(diǎn)。在應(yīng)