專利名稱：吸附蒸餾分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液體混合物的連續(xù)分離方法。
吸附和蒸餾是二個(gè)獨(dú)立的分離單元操作。蒸餾具有處理能力大，設(shè)備簡(jiǎn)單和過(guò)程連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于化工等生產(chǎn)領(lǐng)域。但其能耗較大，不適合用于分離有共沸物或沸點(diǎn)接近的物系，產(chǎn)品純度不夠高;吸附具有分離因數(shù)高、能耗低及產(chǎn)品純度高的優(yōu)點(diǎn)。但因吸附劑需要再生的緣故，操作很難連續(xù)化。目前，交替應(yīng)用蒸餾和吸附分離方法對(duì)難分離物系進(jìn)行分離的報(bào)導(dǎo)有Liquid mixture separation by combined adsorption and rectification，Ger.DE3712291(CIB01D3/32)，27，Oct.1988，Appl.10，Apr.1987.但這絕非是在同一設(shè)備內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的連續(xù)吸附和蒸餾操作。
本發(fā)明的目的是提供一種吸附蒸餾分離方法，該方法可集蒸餾與吸附分離方法的優(yōu)點(diǎn)于一體，特別適用于有共沸物或沸點(diǎn)相近的液體混合物的分離。
本發(fā)明的技術(shù)關(guān)鍵是在同一塔設(shè)備中實(shí)現(xiàn)連續(xù)、多級(jí)和逆流的氣-液-固三相傳質(zhì)，使蒸餾和吸附兩個(gè)分離過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。
附圖
是本發(fā)明用于分離三組分或二組分液體混合物時(shí)采用的流程示意圖。其中1為再沸器，2為吸附蒸餾塔，3為冷凝器，4為連續(xù)蒸餾脫附器(已申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利，申請(qǐng)專利名稱為“吸附劑的蒸餾脫附再生方法”)。
該流程對(duì)三組分液體混合物實(shí)現(xiàn)吸附蒸餾分離過(guò)程是設(shè)待分離液體混合物由A、B和C組分組成，其沸點(diǎn)順序?yàn)門A＜TB＜TC，且A組分與B組分可組成共沸物或沸點(diǎn)接近。該混合物由吸附蒸餾塔中部一定位置連續(xù)輸入塔內(nèi)，同時(shí)在塔上部一定位置連續(xù)輸入一定量的能夠選擇吸附B組分的吸附劑。在吸附蒸餾塔中，由于蒸餾的作用，A組分和B組分向塔頂富集，C組分和大部分B組分向塔底富集。吸附劑在塔內(nèi)隨液體相向下流動(dòng)過(guò)程中，選擇吸附B組分。在塔頂通過(guò)冷凝器，可連續(xù)獲得高純度A組分產(chǎn)品，在塔底吸附了B組分并達(dá)到飽和的吸附劑與B及C組分，被送入脫附器4中。在脫附器中，利用C組分作為脫附劑對(duì)吸附了B組分的吸附劑進(jìn)行蒸餾脫附，由脫附器頂部獲得B組分產(chǎn)品，在脫附器底部獲得C組分產(chǎn)品。為了便于輸送已再生的固體吸附劑，利用部分C組分產(chǎn)品作為吸附劑載體，與吸附劑組成漿狀物，再輸入吸附蒸餾塔中，達(dá)到循環(huán)使用吸附劑的目的。
采用本發(fā)明流程實(shí)現(xiàn)二組分液體混合物的吸附蒸餾分離過(guò)程是設(shè)待分離液體混合物由A組分和B組分組成，這時(shí)需要選擇一種純組分液體C兼做脫附劑和載體，并且沸點(diǎn)順序?yàn)門A＜TB＜TC，其操作方法同分離三組分液體混合物相同，結(jié)果是在吸附蒸餾塔頂可得到純組分A產(chǎn)品，在脫附器頂可得到B組分產(chǎn)品，C組分兼作脫附劑和液體載體與吸附劑一起循環(huán)使用。
本發(fā)明的吸附蒸餾方法，有產(chǎn)品純度高、能耗低、操作連續(xù)、設(shè)備簡(jiǎn)單和處理量大等優(yōu)點(diǎn)，特別適于在化工等生產(chǎn)領(lǐng)域分離有共沸物或沸點(diǎn)相近的液體混合物。
本發(fā)明已用于分離乙醇-水混合物，乙醇產(chǎn)品純度達(dá)99.9%。
權(quán)利要求
1.由再沸器、吸附蒸餾塔、冷凝器和連續(xù)蒸餾脫附器構(gòu)成分離系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的吸附蒸餾塔中同時(shí)實(shí)現(xiàn)吸附與蒸餾操作、適用于分離有共沸物或沸點(diǎn)相近的液體混合物的吸附蒸餾方法，其特征在于a.所要分離的液體混合物在吸附蒸餾塔的中部連續(xù)進(jìn)入塔內(nèi)；b.與進(jìn)料的同時(shí)，固體吸附劑在蒸餾脫附器內(nèi)再生后，同兼作脫附劑液體載體混合成槳狀物在吸附蒸餾塔上部連續(xù)進(jìn)入塔內(nèi)；c.某一難分離的低沸點(diǎn)組分的純產(chǎn)品從吸附蒸餾塔頂，經(jīng)冷凝器連續(xù)采出；d.富集在吸附蒸餾塔塔底的高沸點(diǎn)組分與吸附了某一組分的飽和吸附劑一同被連續(xù)送入蒸餾脫附器。
2.按權(quán)利要求1所說(shuō)的吸附蒸餾方法，其特征在于所選用的兼作脫附劑的液體載體，可以是所分離液體混合物中高沸點(diǎn)組分，或者是另外一種沸點(diǎn)高于所分離液體中所有組分沸點(diǎn)的純液體。
3.按權(quán)利要求2所說(shuō)的吸附蒸餾方法，其特征在于兼作脫附劑的液體載體在分離系統(tǒng)中循環(huán)使用。
4.按權(quán)利要求1所說(shuō)的吸附蒸餾方法，其特征在于吸附劑在分離系統(tǒng)中循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及液體混合物的一種分離方法。該方法集吸附和蒸餾分離方法之優(yōu)點(diǎn)于一體，使吸附和蒸餾過(guò)程在同一塔設(shè)備內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)連續(xù)氣-液-固三相傳質(zhì)。本發(fā)明特別適用于有共沸物和沸點(diǎn)相近的液體混合物的分離，能獲得難分離物系中一組分的高純產(chǎn)品，可廣泛地應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的分離工程。
文檔編號(hào)B01D3/34GK1064224SQ9210254
公開日1992年9月9日 申請(qǐng)日期1992年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月17日
發(fā)明者周明, 許春建, 余國(guó)琮, 王璐 申請(qǐng)人:天津大學(xué)