粗甲基丙烯酸甲酯中甲醇萃取分离的研究

技术开发 谬，嘶 、f)孵 ，丰取 ， 粗 甲基丙烯酸 甲酯 中 ~irg-萃取分离的研究 STUDY ON THE EXTRACTION SEPARATION OF METIIANOL CRUDE MMA 1 o己 、 L 耿*山王井志．／．田桂兰鲥文信 — — — - ～ 、 — — — ， ～ The Perfom',ance of MMA Metbano]一Water tertiary mixtur~in the extr'~fion proc~s 0r 0 th醯 of M MA from acetoge cyanob．-~ in artd (actors or effecting separation T searched in o出 to pmv1．de theoretical basis (or production 车文针对童大利 Tecn~mont公司提供丙酮．【Ig．fi．,~g3基丙雉疃 贵 (MMA)的萃垠生 产工 艺定量地 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 探讨了 MMA．MET(甲酢 )1 H 0三元混台彘 的主要特性，全 丽系统地南述了謦响 该 分离 方 面的 因 素．为同共 化 工 生产 提供 可靠 的理论 依 据 ． ’ l 前 言 液 一液萃取是利 用一种溶剂在某液体混合物中 备组分溶解鹰不同而达到分离某蛆分目的的单元传 质操作，丙酮氰醇合戚甲基丙烯酸 甲醇 (MMA)反应 生成物 中含有 甲基丙 烯 酸 (hMA)、水 【H’o)，甲醇 (MET)，丙 酮 (AT)等 有 机 成 分。 为 了 分 离 其 中 MⅡ H 等 杂质 ，达 到提 纯 MMA 的 日的，装 置 选用脱 盐水 (H2O)为 革取 剂 (S)的多级逆 流接触莘 取的工艺操作过程。系统中苹余相幢) 提纯 MMA 的有机相，它靠 内部 自身重力作 用连续进^ 下级、最 终革余相直接避到精馏 工序继续分 离，l达到产 品的 质量标 准；萃 取相 (R)为回收 MET的水相．它靠外 部泵为推动力莲缎输送，最终 苹取相直 接被醇化工 序连续接收．继襞反应 ． 本文从装置实 际工艺 出发，测绘 MMA。H’O． MET三元 钫系 溶 解度 曲线，相 平 衡 共瓤 线 ，分 配 线，及分离条件下操作 线，胶鞋理论 级数，求算最小 革取剂用量，系 统全 面分 析影 响该 革取 操作 的 因 素，为以一组分部分互溶的三元精系革取分离提供 实践指导作 用； 2 实 验 21 溶解度 曲线和相平衡共轭线的捌结 测定温 度为 20℃ ，该 温度下 MMA在 H o 中 溶解度为 1．印+H’O在 MMA溶解废为 1．I5。选用 甲 《化学工程师》5，l9 (甚第 43期) 醇 为 工业品(纯度 98．5％，HCOOH 23PlrM，H1o 2OPPM．MMA为本装j昔}产品(纯度99．8％．Hp 60PPM． AMA IPM)、H，Q为脱盐水。 用 MEr对不同组成的 MMA，H，O清定使物系 由两柑层转变l成革相层 ，请竞 临界转空时 M目r的不 同 用 量． 根 据 多 孜 罚定 数 据 在 MEr(A)， O(n MMA(印 南蓐相 田中 订蓉制试 癣 艘 曲线。 罚捋三 钎 幕中不 同组戚在两相 平衡时，R E 共轭相组病数据，在 一B-S三角彤相图中可绘翻 相平衡 共轭曲线。 再利用其外推法与醉解度 曲线相 空 戚 临界 棍 溶点 从 围 J中读 出 P点 组 成 为 MET啦3蕾H2o 0强 MM& 0-3t 田 1 橱 田曲艘 维普资讯 http://www.cqvip.com Z2 借助圈 1分析 MEr对萃取操作的影响 由于醇化反应生戚粗 MMA古 有 0．6～0．9％ 的 甲基丙烯酸(AMA)盼特性，不中和将严重肇响MET 的分离。装置要选用搬使6"--8％NaOI-I液完垒中和，监 pH值为 9～10'同时屠 AMA一№ 等生成又l增加了 两相层密度层 ，提高萃取分离效率。从 圈 1看 出，三 元搞台液中 MET )古量增加 时，互成平衡 的两个 相层 (R)、(E)组成避渐接近 R，E相中 MET古量 亦 增加，不利于萃取相 MET的回收和萃余相 MMA的 提纯。 当共轭相 MET组成相同时，即形戚均一相， 此点即为|占界搞藩点 尸．下面针 对装置工 艺要求， 达到 尸时 M日r的古量计算。 经中和后原料液 fMMA 598，H’o 0．173，MET l88)以F 50kgm)流量和 纯萃 取 剂 S 0>70 ) 连续逆流进^萃取工 序．以备镑料 内 MET为暂 科 衡算求得搞台j盘(M )内MET古量 ( )： 墨 =(F +S×1／S)／(F+s)；4650×0 188：'5420=0．161． 加^纯 MET形成均一相时需 MET的量 )为 M ~Am—A 墨 =。Ⅵ÷A) 墨 式 中 =1， =0．3 M =5420， 0．161 则 A=179匝疃m． 量除随 F的组成有 关外，还 箍 F，S的量_面改 变。一般 随 F增 加， 量-减 少；随 S增 加 ，^ 量 增 加。反映了MMA．}王lo，MET相互蕊解的关系对寅 际工业生产有指导作用 ． Z3 分配曲埴和操作 墙鸶爿爰理论趣数控骑 三元提合物系达到相平衡 时的爵相组成 点岿 在 溶解度曲线上，把不葡共轭相 R E溶质龃 成分 别 绘 在以 咒 r直角坐标上可绘樽分配曲线． 在多级逆流接触萃 取操 作中，离开任意缎 的苹 余相流量与进^该缎萃取相 漉量 之差为症 值 (操作 点)，操作点除与系坑联结线斜率有关外 ，还与物料组 成、数量．萃取剂用量有关。 根 据 装置 最 终 革取相组 成 (MMA O071 H、o 0．59、MET 0．32)和最 终 苹余 相 组 成 (M／vIA 0．944， H’o 0．0064,MET 0006)可求得操作点。根据操作点 在溶解废曲蛀两相交点组成，分剧绘在 X、Y直角坐 标上即褥该工艺条件下操作线。如j圭i 2。 图中根据分配 曲线和 工艺条件下操 作线，画出 了完成装置操作条件下共需 3个理论域敷而实 际生 产为 4个操作级数。实际生产中很雌使每理论 级都 达到相平衡，况且需要很 长停 留时 间 为 了弥 补长 时间造成危害，采用 4级以满足生产需要 2．4 最小萃取 剂用■ 从 圜 2理论缎 数求绘可 知，当操作线斜率 莲渐 ． I6 ． t 增大时，操作线曩渐靠近分配曲线；则完戚分葛 住务 所需理论级数越多，当斜 率增加到二 条线相交 时所 蔷理论较效为莞奔妻 此蛘新静牵取剂用量为囊 。 l_ 少。也就是 当原料液 F点 与第 一级 草取 相 R．重合 时其理论缎敦为无穷多 ． 圈 2 在图 1中采用试差做 图法求最小革取 剂用量。 已知 F和 S点，连线 SF与溶 解度 曲线 相交 于 Ff即 为 R．)可 据试差傲 圈球 R．共 轭相 ￡．，连 线 E．R (R 为最终萃取 相 )．与 SF线 相交 于 _Ⅵ．再 依据舡杆 规 皿!}，戗 MET为衡算求搏 靠 ． XF=0,195． YE =0_34, F=46．50kg~ YS=0 通过目 l查到 ^点 土0．1 ．剜有 ×(F+s- =Fx t ×M n167× 50一S h =4650×0195+0 S一 =585kg：h 3 结 论 (1)本研究在装置操作温度为20℃ 条件下进行 ． 对该三元物系来说，强班_升高 ，两相屡变小．。不利 于 萃取操作。 (2)生产 中由于反应 的繁杂，物辩中除古 MMA， ME工 H，O外还有微量有机杂质 曲 研究方便而忽略 这 部分 。 (3)本文探]I寸了 MEl"．H20对 革取 的量}响，揭 示 了AMA．及达到实际擞作平衡级停留时同 对该物 系分离影响。 f4)生产中由于 MMA聚合，使镑 系同表 面张力 变小，易发生乳化 ，故实际操作必须保证阻 聚剂浓度 不 低于 300PPM 。 参 考 文 献 】 化学工程，化学工业 出版社，第五章 2 化工匣理．天津科技出腹社 ．第四章 3 意大利 T~cnlmont公 司提供 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 文件 《化学工程师》5 I994(总第 43期 ) 维普资讯 http://www.cqvip.com