尼龍6,萃取過程 新設(shè)備與新工藝
為優(yōu)化整個萃取單元,本文將從液固塔內(nèi)萃取和萃取液回用兩個方面,詳細研究尼龍6多組分非均相萃取過程的傳質(zhì)規(guī)律、內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)控塔內(nèi)顆粒流動、新型萃取塔傳質(zhì)特性和萃取液近臨界水水解動力學(xué)及優(yōu)化工藝,具體內(nèi)容如下:
(1)尼龍6多組分液固萃取過程傳質(zhì)規(guī)律
為研究尼龍6多組分液固萃取過程,擬采用間歇萃取實驗與半間歇塔內(nèi)傳質(zhì)實驗考察溫度、CL水溶液濃度和液相流速影響純水和CL水溶液萃取工業(yè)尼龍6顆粒中CL、CD和三聚體(cyclic trimer,簡稱CT)的規(guī)律;通過建立顆粒和萃取塔不同尺度的傳質(zhì)模型,以期獲得各小分子物質(zhì)平衡常數(shù)、內(nèi)擴散系數(shù)和外部傳質(zhì)系數(shù)。
(2)內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)控萃取塔內(nèi)流動
為研究萃取塔內(nèi)流動特性,擬采用冷態(tài)實驗裝置,考察單人字形內(nèi)構(gòu)件的萃取塔在工業(yè)操作條件下的床層壓降、塔內(nèi)液相停留時間分布和顆粒速度分布;為優(yōu)化塔內(nèi)顆粒流動的均勻性,將在離散元(discrete element method,簡稱DEM)模擬基礎(chǔ).上,優(yōu)化設(shè)計新型內(nèi)構(gòu)件,改善塔內(nèi)顆粒流動,形成新型萃取塔結(jié)構(gòu)。
(3)新型萃取塔內(nèi)傳質(zhì)特性
萃取塔內(nèi)不僅需要保證固體顆粒流動的均勻性使其停留時間一致,同時也需要研究安裝新型內(nèi)構(gòu)件的萃取塔內(nèi)的傳質(zhì)過程。基于此,采用半間歇萃取實驗研究不同內(nèi)構(gòu)件結(jié)構(gòu)對于塔內(nèi)傳質(zhì)均勻性以及傳質(zhì)效率的影響;進而采用Aspen用戶模型搭建工業(yè)逆流萃取模塊,模擬研究所設(shè)計新型塔設(shè)備中的尼龍6萃取過程,優(yōu)化萃取工藝。
(4)萃取液高效水解回用過程
為解決現(xiàn)今回用工藝CD含量過高影響正常生產(chǎn)的缺陷,擬采用近臨界水水解萃取液工藝,充分研究溫度和初始水含量對于水解過程的影響,以確定較優(yōu)工藝;探討近臨界水水解過程反應(yīng)機理,建立動力學(xué)模型并獲得動力學(xué)參數(shù);并通過聚合實驗驗證水解產(chǎn)物回用的可行性。
上述研究結(jié)果不但可為優(yōu)化尼龍6萃取過程提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),也將為尼龍6萃取過程
來源:華南理工大學(xué)
作者:秦春曦
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