萃取塔四操作手冊

1、萃取塔單元一、工作原理簡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。分配定律是萃取方法理論的主要依據(jù)，物質(zhì)對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，它能分別溶解于兩種溶劑中，實驗證明，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，此化合物在兩液層中之比是一個定值。不論所加物質(zhì)的量是多少，都是如此。用公式表示。CA/CB=KCaCb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是一個常數(shù)，稱為“分配系數(shù)”。有機化

2、合物在有機溶劑中一般比在水中溶解度大。用有機溶劑提取溶解于水的化合物是萃取的典型實例。在萃取時，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)”以降低有機物和萃取溶劑在水溶液中的溶解度，?？商岣咻腿⌒ЧＲ阉枰幕衔飶娜芤褐型耆腿〕鰜?，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w 0 為萃取前化合物的總量w 1 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;而萃取溶劑中該化合物的濃度為（wo-wi）/

3、S ;兩者之比等于K,即：3-=K(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當用一定量溶劑時，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醴等，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。二、工藝流程簡介本裝置是通過萃取劑（水）來萃取丙烯酸丁酯生產(chǎn)過程

4、中的催化劑（對甲苯磺酸）。具體工藝如下：將自來水（FCW）通過閥V4001或者通過泵P425及閥V4002送進催化劑 萃取塔C-421,當液位調(diào)節(jié)器LIC4009為50%時，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冷卻后進入催化劑萃取塔C-421的塔底；開啟泵P412A,將來自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流從塔頂排出，進入塔 C-422;塔底排出的水相中含有大部

5、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C-422P-403廠 R-411V4109V4110FV-4019HV4004V4007 CWRR R-460 I圖1萃取塔單元帶控制點流程圖卜表是萃取過程中用到的物質(zhì)組分名稱FORMULA1H2O水H2O2BUOH醇C4H10O3AA丙烯酸C3H4O24 :BA丙烯酸酯C7H12O25D-AA3-丙烯酰氧基丙酸C6H8O49FURC5H4O27 1PTSA對甲苯磺酸C7H8O3S、主要設(shè)備（如表1所?。┍?主要設(shè)備一覽表設(shè)備位號設(shè)備名稱P425進水泵

6、P412A/B溶劑進料泵P413主物流進料泵E-415冷卻器C-421萃取塔四、調(diào)節(jié)閥、顯示儀表及現(xiàn)場閥說明1.調(diào)下閥（如表2所小）表2調(diào)節(jié)閥位號所控調(diào)節(jié)閥正常值單位正常工況FIC4021FV40212112.7kg/h申級FIC4020FV402021126.6kg/h自動FIC4022FV40221868.4kg/h自動FIC4041FV404120000kg/h申級FIC4061FV406177.1kg/h自動LI4009萃取劑相液位50%自動TIC401430C自動圖3顯示儀表位號顯示變量正常值單位TI4021C-421塔頂溫度35CPI4012C-421塔頂壓力101.3kPaTI4

7、020主物料出口溫度35CFI4031主物料出口流量21293.8Kg/h3現(xiàn)場閥說明（如圖4所示）圖4現(xiàn)場閥位號名稱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FV40

8、22的前閥V4112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)開車進料前確認所有調(diào)節(jié)器為手動狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥和現(xiàn)場閥均處于關(guān)閉狀態(tài)，機泵 處于關(guān)停狀態(tài)。1.灌水(1)(當D-425液位LIC-4016達到50%時)全開泵P425的前后閥V4115 和V4116,啟動泵P425。(2)打開手閥V4002,使其

9、開度為50%,對萃取塔C-421進行罐水。(3)當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.啟動換熱器開啟調(diào)節(jié)閥FV4041,使其開度為50%,對換熱器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，設(shè)為30C；并將FIC40

10、41投用級。4 .引溶劑(1)打開泵P412的前閥V4101 ,開關(guān)閥V4124,后閥V4102,啟動泵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。

11、6 .調(diào)至平衡( 1)界面液位LIC4009 達到50%時，投自動；(2) 2) FIC4021 達到 2112.7KG/H 時，投串級；(3) FIC4020的流量達到21126.6kg/h時，投自動(4) FIC4022的流量達到1868.4kg/h時，投自動；(5) FIC4061的流量達到77.1kg/h時，投自動。(二)正常運行熟悉工藝流程，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，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P413的后閥

12、V4108,開關(guān)閥V4125,前閥V4107。2 .灌自來水(1)打開進自來水閥 V4001,使其開度為50%;( 2)當罐內(nèi)物料相中的BA 的含量小于0.9%時，關(guān)閉V4001。3 .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。4 .萃取塔C421瀉液(1)打開閥V41007,使其開度為50%,同時將FV4022的開度調(diào)為100%;(2)打開閥V41009,使其開度為50%,同時將FV4061的開度調(diào)為100%;(3)當FIC4022的值小于0.5kg/h時，關(guān)閉V41007,將FV4022的開度置0, 關(guān)閉其前后閥V4111和V4