為優化整個萃取單元，本文將從液固塔內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規律、內構件結構優化調控塔內顆粒流動、新型萃取塔傳質特性和萃取液近臨界水水解動力學及優化工藝，具體內容如下:

(1)尼龍6多組分液固萃取過程傳質規律

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傳質實驗考察溫度、CL水溶液濃度和液相流速影響純水和CL水溶液萃取工業尼龍6顆粒中CL、CD和三聚體(cyclic trimer,簡稱CT)的規律;通過建立顆粒和萃取塔不同尺度的傳質模型，以期獲得各小分子物質平衡常數、內擴散系數和外部傳質系數。

(2)內構件結構優化調控萃取塔內流動

為研究萃取塔內流動特性，擬采用冷態實驗裝置，考察單人字形內構件的萃取塔在工業操作條件下的床層壓降、塔內液相停留時間分布和顆粒速度分布;為優化塔內顆粒流動的均勻性，將在離散元(discrete element method,簡稱DEM)模擬基礎.上，優化設計新型內構件，改善塔內顆粒流動，形成新型萃取塔結構。

(3)新型萃取塔內傳質特性

萃取塔內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構件的萃取塔內的傳質過程。基于此，采用半間歇萃取實驗研究不同內構件結構對于塔內傳質均勻性以及傳質效率的影響;進而采用Aspen用戶模型搭建工業逆流萃取模塊，模擬研究所設計新型塔設備中的尼龍6萃取過程，優化萃取工藝。

(4)萃取液高效水解回用過程

為解決現今回用工藝CD含量過高影響正常生產的缺陷，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，以確定較優工藝;探討近臨界水水解過程反應機理，建立動力學模型并獲得動力學參數;并通過聚合實驗驗證水解產物回用的可行性。

上述研究結果不但可為優化尼龍6萃取過程提供基礎數據,也將為尼龍6萃取過程新設備與新工藝的開發提供理論依據和工程應用指導。

來源：華南理工大學

作者：秦春曦

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