淺談如何改進(jìn)工作作風(fēng)[淺談特殊物系的分離技術(shù)改進(jìn)]

淺談如何改進(jìn)工作作風(fēng)淺談特殊物系的分離技術(shù)改進(jìn) 摘 要物質(zhì)的分離一般采用物理方法,而某些物質(zhì)的分離卻較難處理,對(duì)幾種較難分離的物系的分離裝置、工藝進(jìn)行改進(jìn)探討。 關(guān)鍵詞物系分離;裝置;改進(jìn) TQ028A1673-9671-(xx)041-0127-01 1沸點(diǎn)相近的物系的精餾 由于物理性質(zhì)相近,使得某些物質(zhì)的分離比較難,不易控制。如沸點(diǎn)相近,尤其是相對(duì)揮發(fā)度接近1的物系,進(jìn)行精餾分離十分困難。例如組成為2-甲基丁醇15%,3-甲基丁醇85%兩種同分異構(gòu)體混合物的分離,其沸點(diǎn)差只有3.5,相對(duì)揮發(fā)度僅為1.078,精餾分離后兩個(gè)品種的純度都要求在99%以上。為了得到較精確的分離效果,必須對(duì)精餾裝置和工藝進(jìn)行改進(jìn)。 1)改善填料效能。提高填料的表面性能,改善其與物料的接觸效果,可以對(duì)CY型不銹鋼絲網(wǎng)填料進(jìn)行表面處理,提高其與物料的浸潤能力,在操作中可形成很薄的液膜,降低氣液交換的阻力,強(qiáng)化了傳質(zhì)過程。能使塔效率從通常的5塊塔板/米提高到8塊塔板/米。 2)增設(shè)液體分布器。填料塔的效率依賴于良好的氣液接觸和物料的均勻分布。因此,液體的再分布非常重要。為了提高液體分布效率,可每3米填料設(shè)置一個(gè)再分布器,通過分布器上升的氣體暢通無阻,下降的冷凝液體均勻地噴淋在填料上,保證良好的氣液接觸,提高塔的效率。 3)雙U型液面控制裝置。連續(xù)精餾裝置的塔釜排液系統(tǒng)應(yīng)保持穩(wěn)定的液面高度。為了保證液面高度的穩(wěn)定,可采用倒U型管液面控制裝置,其上端用接管與塔釜相連,下端與正U型管接通,形成雙U型液面控制裝置。該裝置的液面高度始終與倒U型管的上端位置一致,無論塔釜內(nèi)壓力怎么變化,液面位置不會(huì)波動(dòng)。也就不會(huì)影響塔內(nèi)的溫度分布與濃度分布,有利于塔效率的提高和穩(wěn)定。 4)穩(wěn)定氣化量。通常的塔釜加熱系統(tǒng)用溫度來控制,但溫度設(shè)定略有偏差,會(huì)引起氣化量很大的波動(dòng),甚至產(chǎn)生液泛或漏液。采用塔頂、塔釜壓力差控制的方法,可以實(shí)現(xiàn)氣化量的穩(wěn)定,即使加熱蒸汽壓力產(chǎn)生波動(dòng)也不影響氣化量。這也是穩(wěn)定塔內(nèi)溫度分布與濃度分布的重要措施。 5)解決塔頂溫度抗干擾問題。精餾塔塔頂溫度是決定產(chǎn)品質(zhì)量的重要標(biāo)志,尤其是塔頂溫度和塔釜溫度相差很小的情況下,塔頂溫度的準(zhǔn)確度顯得特別重要。為此,將冷凝器以倒傾斜的方法安裝,避免冷凝液體的過冷而影響塔頂溫度,保證產(chǎn)品質(zhì)量。 6)以多塔串聯(lián)代替單塔。2-甲基丁醇和3-甲基丁醇物系的分離需要230塊塔板,僅填料部分的高度就引起安裝維修的困難,因而采用多塔串聯(lián)來代替單塔,可以取得較好的效果。 2熱敏性物料的精餾 所謂熱敏性物料是指加熱時(shí)間長或加熱溫度高就會(huì)發(fā)生聚合、氧化、分解等反應(yīng)的物料。為了保證分離收率,減少三廢排放和處理。可對(duì)粒餾裝置進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。 1)改變塔釜形狀。為在較低的溫度下氣化,采用高真空精餾的方法,但是液層高度對(duì)液體受熱的影響不可低估。例在5mmHg真空度條件下精餾,比重為0.8的液體每增加17mm高度就降低1mmHg的真空度,也就是提高了受熱的溫度。為此,把塔釜的形狀改為扁平型,在同體積下減少了液層的高度。 2)采用夾套冷卻。塔釜液層下面是受熱最嚴(yán)重的部位,如果以夾套冷卻代替加熱,則與改變塔釜形狀協(xié)同作用,共同降低液體受熱的影響。一般,可降低10-20。 3)采用降膜蒸發(fā)器。降膜蒸發(fā)器是物料停留時(shí)間很短的加熱裝置,通常在幾秒鐘內(nèi)即能完成。對(duì)于熱敏性物料,不失為好的方法,比夾套加熱要好得多,就是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,對(duì)循環(huán)泵等的密封要求很高。 4)采取大直徑塔節(jié)。提高精餾塔的處理能力,快速有效地減少熱敏性物料在塔內(nèi)停留時(shí)間采取大直徑塔節(jié)十分必要。在相同的塔高時(shí),塔直徑擴(kuò)大一倍,物料在塔內(nèi)停留時(shí)間減少四分之三。 3特殊物理性能的物系的蒸餾 某些物系具有特殊的物理性能,其分離過程較特殊,如高沸點(diǎn)、熱敏性、易凝固等物系的蒸餾,需要對(duì)蒸餾裝置進(jìn)行一定的改進(jìn)。 1)扁平的塔釜結(jié)構(gòu)。與熱敏性物料的精餾裝置相同,扁平的形狀降低了液層的高度,也降低了物料受熱的溫度,能有效防止物料的聚合、氧化和分解。 2)大直徑蒸餾出口。流體在流動(dòng)過程中的阻力決定了壓力降的大小。高真空情況下,管路的阻力十分敏感,大直徑出口的結(jié)構(gòu)很有必要,這樣塔釜內(nèi)的真空度與出口處的真空度基本相同。減少對(duì)塔釜真空度的影響。 3)雙冷凝器冷凝。對(duì)于常溫下凝固的物料,如香蘭素、香豆素、洋茉莉醛等在蒸餾時(shí)特別容易堵塞真空管路,把一臺(tái)冷凝器分為兩臺(tái)可以有效地解決此問題。后一臺(tái)冷凝器可以冷凝一定溫度下蒸氣壓中的氣相部分,防止在真空管路中凝固。 4非均一相的連續(xù)萃取 有些系統(tǒng)含有沉淀物、懸浮物,其萃取分離過程有其特殊性。 1)改進(jìn)振動(dòng)。萃取物料中帶有沉淀物、懸浮物、固形物、結(jié)晶物時(shí),萃取過程為液-液萃取和液-固萃取兩部分,這在萃取塔中的操作變得異常困難。盡管振動(dòng)萃取塔不容易阻塞,但不能進(jìn)行兩個(gè)過程的萃取。改進(jìn)振動(dòng)萃取塔,采取高頻率低振幅的振動(dòng),有利于沉淀物、懸浮物、固形物、結(jié)晶物的流動(dòng)和破碎。 2)倒相萃取。大多數(shù)萃取過程以水相為連續(xù)相,有機(jī)相為分散相。在帶有沉淀物、懸浮物、固形物、結(jié)晶物情況下,如果采用倒相的方法,把有機(jī)相變?yōu)檫B續(xù)相,水相變?yōu)榉稚⑾?則這些固體顆粒被包在分散相的液滴中,便于固體顆粒的破碎,有利于液-固萃取過程。使液-液萃取和液-固萃取在同一裝置內(nèi)進(jìn)行。既提高了萃取效率,又解決了兩種過程的萃取。 3)塔板涂層處理。在塔板的表面涂上聚四氟乙烯等與有機(jī)相浸潤的物質(zhì),避免水相液滴中的固體顆粒積累于塔板上,造成阻塞而不得不停止操作。 5共沸系統(tǒng)的分離 1)丙醇、異丁醇、水三元共沸。丙醇、異丁醇、水三元系統(tǒng)的共沸點(diǎn)差只有2.2,擬得到純度均為99%以上的丙醇和異丁醇,丙醇收率不低于75%,異丁醇收率不低于85%。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),必須解決幾個(gè)關(guān)鍵問題:在丙醇、異丁醇、水三元系統(tǒng)中加入不同物質(zhì),選擇相應(yīng)的分離方法,并進(jìn)行選擇和評(píng)價(jià);新加入物質(zhì)的分離和回收;降低操作成本的途徑。 以精密精餾、鹽析及苛性堿共同作用,可有效解決沸點(diǎn)接近的多元共沸體系的分離問題,具有普遍適用性。 2)發(fā)酵甲醇。在發(fā)酵法生產(chǎn)酒精的過程中,約產(chǎn)生占酒精含量28%的發(fā)酵甲醇,大部分企業(yè)都任由甲醇在蒸餾過程中直接排放掉了。若經(jīng)初步精餾回收,可以得到發(fā)酵甲醇,然而此類發(fā)酵甲醇中除了帶有乙醇、水等物質(zhì)以外,還不同程度地含有二甲氧基甲烷、1,1-二甲氧基乙烷、二乙氧基甲烷、1,1-二乙氧基乙烷等化學(xué)雜質(zhì),這些化學(xué)雜質(zhì)能與甲醇、乙醇、水等物質(zhì)生成二元及三元共沸物,沸點(diǎn)與甲醇或乙醇接近,造成分離提純過程的困難,同時(shí)損失了大量的甲醇、乙醇,大大降低分離提純的純度和收率。 如在精餾分離前,先進(jìn)行一定的預(yù)處理,將這些雜質(zhì)基本除盡,可以提高醇類品種的精餾得率,又使甲醇與乙醇易于分離,能獲得純度99.5%以上、收率90