萃取塔操作手冊(cè)

1、萃取塔單元一、工作原理簡(jiǎn)述利用化合物在兩種互不相溶（或微溶）的溶劑中溶解度或分配系數(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。 經(jīng)過反復(fù)多次萃取， 將絕大部分 的化合物提取出來(lái)。分配定律是萃取方法理論的主要依據(jù)，物質(zhì)對(duì)不同的溶劑有著不同的溶 解度。在兩種互不相溶的溶劑中， 加入某種可溶性的物質(zhì)時(shí)， 它能分別溶解于兩 種溶劑中，實(shí)驗(yàn)證明，在一定溫度下， 該化合物與此兩種溶劑不發(fā)生分解、 電解、 締合和溶劑化等作用時(shí)， 此化合物在兩液層中之比是一個(gè)定值。 不論所加物質(zhì)的 量是多少，都是如此。用公式表示 。CA/CB=KCA.CB 分別表示一種化合物在兩種互不相溶地溶劑中的摩爾濃度。 K

2、是一 個(gè)常數(shù)，稱為“分配系數(shù)”。有機(jī)化合物在有機(jī)溶劑中一般比在水中溶解度大。用有機(jī)溶劑提取溶解 于水的化合物是萃取的典型實(shí)例。 在萃取時(shí)， 若在水溶液中加入一定量的電解質(zhì) （如氯化鈉），利用“鹽析效應(yīng)”以降低有機(jī)物和萃取溶劑在水溶液中的溶解度， ?？商岣咻腿⌒Ч?。要把所需要的化合物從溶液中完全萃取出來(lái)，通常萃取一次是不夠的， 必須重復(fù)萃取數(shù)次。利用分配定律的關(guān)系， 可以算出經(jīng)過萃取后化合物的剩余量。設(shè)：V為原溶液的體積Wo為萃取前化合物的總量W1為萃取一次后化合物的剩余量W2為萃取二次后化合物的剩余量W3為萃取n次后化合物的剩余量S為萃取溶液的體積經(jīng)一次萃取，原溶液中該化合物的濃度為 w/V

3、;而萃取溶劑中該化合物 的濃度為(Wo-Wi)/S ;兩者之比等于K,即:w1/VKV=Kw=w(Wo-Wi)/SKV+S同理，經(jīng)二次萃取后，則有W2/V=K 即(Wi-W2)/SKVKVW2=W=W0KV+SKV+S因此，經(jīng)n次提取后：KVWi=W0 ()KV+S當(dāng)用一定量溶劑時(shí)，希望在水中的剩余量越少越好。而上式KV/(KV+S)總是小于1,所以n越大，Wn就越小。也就是說把溶劑分成數(shù)次作多次萃取比用全 部量的溶劑作一次萃取為好。但應(yīng)該注意，上面的公式適用于幾乎和水不相溶地 溶劑，例如苯，四氯化碳等。而與水有少量互溶地溶劑乙醚等，上面公式只是近 似的。但還是可以定性地指出預(yù)期的結(jié)果。、工藝

4、流程簡(jiǎn)介本裝置是通過萃取劑（水）來(lái)萃取丙烯酸丁酯生產(chǎn)過程中的催化劑（對(duì)甲苯磺酸）。具體工藝如下：將自來(lái)水（FCW）通過閥V4001或者通過泵P425及閥V4002送進(jìn)催化劑 萃取塔C-421，當(dāng)液位調(diào)節(jié)器LIC4009為50%時(shí)，關(guān)閉閥V4001或者泵P425及 閥V4002;開啟泵P413將含有產(chǎn)品和催化劑的 R-412B的流出物在被E-415冷 卻后進(jìn)入催化劑萃取塔C-421的塔底；開啟泵P412A，將來(lái)自D-411作為溶劑的 水從頂部加入。泵 P413的流量由FIC-4020控制在21126.6kg/h; P412的流量由 FIC4021控制在2112.7kg/h;萃取后的丙烯酸丁酯主物

5、流從塔頂排出，進(jìn)入塔 C-422 ；塔底排出的水相中含有大部分的催化劑及未反應(yīng)的丙烯酸，一路返回反 應(yīng)器R-411A循環(huán)使用，一路去重組分分解器 R-460作為分解用的催化劑（見圖 1）。催化劑萃取控制V4007圖1萃取塔單元帶控制點(diǎn)流程圖F表是萃取過程中用到的物質(zhì)組分名稱FORMULA1H20水H202BUOH丁醇C4H10O3AA丙烯酸C3H4O24BA丙烯酸丁酯C7H12O25D-AA3-丙烯酰氧基丙酸C6H8O49 :FURC5H4O27 :PTSA對(duì)甲苯磺酸C7H8O3S、主要設(shè)備（如表1所示）表1主要設(shè)備一覽表設(shè)備位號(hào)設(shè)備名稱P425進(jìn)水泵P412A/B溶劑進(jìn)料泵P413主物流進(jìn)料

6、泵E-415冷卻器C-421萃取塔四、調(diào)節(jié)閥、顯示儀表及現(xiàn)場(chǎng)閥說明1.調(diào)節(jié)閥（如表2所示）表2調(diào)節(jié)閥位號(hào)所控調(diào)節(jié)閥正常值單位正常工況FIC4021FV40212112.7kg/h串級(jí)FIC4020FV402021126.6kg/h自動(dòng)FIC4022FV40221868.4kg/h自動(dòng)FIC4041FV404120000kg/h串級(jí)FIC4061FV406177.1kg/h自動(dòng)LI4009萃取劑相液位50%自動(dòng)TIC401430C自動(dòng)2. 顯示儀表（如圖3所示）圖3顯示儀表位號(hào)顯示變量正常值單位TI4021C-421塔頂溫度35PI4012C-421塔頂壓力101.3kPaTI4020主物料出口

7、溫度35FI4031主物料出口流量21293.8Kg/h3. 現(xiàn)場(chǎng)閥說明（如圖4所示）圖4現(xiàn)場(chǎng)閥位號(hào)名稱V4001FCW的入口閥V4002水的入口閥V4003調(diào)節(jié)閥FV4020的旁通閥V4004C421的瀉液閥V4005調(diào)節(jié)閥FV4021的旁通閥V4007調(diào)節(jié)閥FV4022的旁通閥V4009調(diào)節(jié)閥FV4061的旁通閥V4101泵P412A的前閥V4102泵P412A的后閥V4103調(diào)節(jié)閥FV4021的前閥V4104調(diào)節(jié)閥FV4021的后閥V4105調(diào)節(jié)閥FV4020的前閥V4106調(diào)節(jié)閥FV4020的后閥V4107泵P413的前閥V4108泵P413的后閥V4111調(diào)節(jié)閥FV4022的前閥V4

8、112調(diào)節(jié)閥FV4022的后閥V4113調(diào)節(jié)閥FV4061的前閥V4114調(diào)節(jié)閥FV4061的后閥V4115泵P425的前閥V4116泵P425的后閥V4117泵P412B的前閥V4118泵P412B的后閥V4119泵P412B的開關(guān)閥V4123泵P425的開關(guān)閥V4124泵P412A的開關(guān)閥V4125泵P413的開關(guān)閥五、操作規(guī)程（一）冷態(tài)開車進(jìn)料前確認(rèn)所有調(diào)節(jié)器為手動(dòng)狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥和現(xiàn)場(chǎng)閥均處于關(guān)閉狀態(tài)，機(jī)泵 處于關(guān)停狀態(tài)。1灌水（1）（當(dāng)D-425液位LIC-4016達(dá)到50%時(shí)）全開泵P425的前后閥V4115 和V4116,啟動(dòng)泵P425。（2）打開手閥V4002，使其開度為50%，對(duì)

9、萃取塔C-421進(jìn)行罐水。（3）當(dāng)C421界面液位LIC4009的顯示值接近50%，關(guān)閉閥門V4002（4）依次關(guān)閉泵P425的后閥V4116，開關(guān)閥V4123，前閥V4115。2啟動(dòng)換熱器開啟調(diào)節(jié)閥FV4041,使其開度為50%，對(duì)換熱器E415通冷物料。3.引反應(yīng)液(1) 依次開啟泵P413的前閥V4107，開關(guān)閥V4125,后閥V4108，啟動(dòng)泵 P413。(2) 全開調(diào)節(jié)器FIC4020的前后閥V4105和V4106,開啟調(diào)節(jié)閥FV4020, 使其開度為50%,將R-412B出口液體經(jīng)熱換器E-415,送至C-421。(3) 將TIC4014投自動(dòng)，設(shè)為30C；并將FIC4041投串級(jí)

10、。4. 引溶劑(1) 打開泵P412的前閥V4101 ,開關(guān)閥V4124,后閥V4102,啟動(dòng)泵P412。(2) 全開調(diào)節(jié)器FIC4021的前后閥V4103和V4104,開啟調(diào)節(jié)閥FV4021 , 使其開度為50%，將D-411出口液體送至C-421。5. 引 C421 萃取液(1) 全開調(diào)節(jié)器FIC4022的前后閥V4111和V4112，開啟調(diào)節(jié)閥FV4022, 使其開度為50%，將C421塔底的部分液體返回R-411A中。(2) 全開調(diào)節(jié)器FIC4061的前后閥V4113和V4114,開啟調(diào)節(jié)閥FV4061,使其開度為50%，將C-421塔底的另外部分液體送至重組分分解器R-460中。6.

11、 調(diào)至平衡( 1)界面液位 LIC4009 達(dá)到 50%時(shí),投自動(dòng)；(2) FIC4021 達(dá)到 2112.7KG/H 時(shí),投串級(jí)；(3) FIC4020的流量達(dá)到21126.6kg/h時(shí)，投自動(dòng)(4) FIC4022的流量達(dá)到1868.4kg/h時(shí)，投自動(dòng)；(5) FIC4061的流量達(dá)到77.1kg/h時(shí)，投自動(dòng)。(二) 正常運(yùn)行熟悉工藝流程, 維持各工藝參數(shù)穩(wěn)定； 密切注意各工藝參數(shù)的變化情況, 發(fā) 現(xiàn)突發(fā)事故時(shí),應(yīng)先分析事故原因,并做正確處理。(三) 正常停車1. 停主物料進(jìn)料(1)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥FV4020的前后閥V4105和V4106，將FV4020的開度調(diào) 為 0。(2)關(guān)閉泵P41

12、3的后閥V4108,開關(guān)閥V4125,前閥V41072灌自來(lái)水（1）打開進(jìn)自來(lái)水閥 V4001,使其開度為50%;（2） 當(dāng)罐內(nèi)物料相中的BA的含量小于0.9%時(shí)，關(guān)閉V4001。2. 停萃取劑（1）將控制閥FV4021的開度調(diào)為0,關(guān)閉前手閥V4103和V4104關(guān)閉；（2）關(guān)閉泵P412A的后閥V4102,開關(guān)閥V4124,后閥V4101。3. 萃取塔C421瀉液（1）打開閥V41007，使其開度為50%，同時(shí)將FV4022的開度調(diào)為100%；（2）打開閥V41009，使其開度為50%，同時(shí)將FV4061的開度調(diào)為100%；（3）當(dāng)FIC4022的值小于0.5kg/h時(shí)，關(guān)閉V41007,將FV4022的開度置0, 關(guān)閉其前后閥V4111和V4112;