毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1．引言

异丙醇是一种性能优良的化工原料和有机溶剂。作为化工原料，可生产过氧化氢、丙酮、二异丁基酮、甲基异丁基酮、异丙醚、异丙胺、异丙醇醚，以及氯代脂肪酸异丙酯和脂肪酸异丙酯等。作为溶剂，可用于生产涂料、油墨、萃取剂、气溶胶剂等。

工厂在生产过程中，经常会产生大量的异丙醇-水的废溶液，而且这些废溶液的异丙醇含量较高。如果直接作为废溶液排放，不仅污染环境，而且工厂也得不到持续的发展，所以需要从废溶液中回收异丙醇，获得更大的价值。但在常压下异丙醇和水在80.3℃形成非均相的共沸物，采用普通蒸馏的方法无法得到纯度高于共沸组成的异丙醇。目前，分离异丙醇-水共沸体系的工艺是用苯作为共沸剂的共沸精馏法，但是苯对人体有很大的危害，逐渐被取代，所以近段时间分离异丙醇-水体系的共沸精馏采用环己烷作为共沸剂，共沸剂的加入改变了异丙醇和水的相对挥发度，从而使分离过程更加易行，操作费用大大降低。

2．异丙醇-水体系分离工艺的简介

2.1共沸精馏法

分离异丙醇-水的传统方法是采用苯为共沸剂的共沸精馏法，苯与水在69.25℃下形成二元共沸物，其中含水8.83％，另外苯-异丙醇-水在66.5℃下形成三元共沸物，水和异丙醇的含量分别为7.5％和18.7％。工业上也有利用异丙醇、水和二异丙醚三元共沸混合物进行共沸精馏脱水的方法，虽然二异丙醚的毒性比苯低，但易于空气形成过氧化物，有爆炸的危险，总体效果不是太理想。

国外早期的专利多采用共沸精馏法，其中有英国专利UK816796采用乙醚作共沸剂，塔内通入惰性气体，塔顶安装除氧器，避免了乙醚和空气混合物爆炸的危险，最终异丙醇的体积浓度达到了99.9％。

最近使用较多的共沸剂是环己烷，环己烷价格低廉、毒性低，是苯较好的替代物。此外还有人对乙酸异丙酯、乙酸乙酯、苯酚等与异丙醇-水的物系进行了研究，但还未在工业应用上取得实质性的突破。

2.2萃取精馏法

萃取精馏法是向精馏塔顶连续加入高沸点添加剂，改变料液中被分离组分间的相对挥发度，使普通精馏难以分离的液体混合物变得易于分离的一种特殊精馏方法。所选的分离媒质称为溶剂或萃取剂，萃取剂从塔顶加入，最终流入再沸器中，同时在每层塔板都与原料液接触。其中低挥发组分和萃取剂一同从塔釜出料，然后用一个精馏塔将其分离，回收的萃取剂循环使用。萃取精馏的添加剂的选择原则是：

（1）选择性高，即加入少量添加剂就可大幅度增加组分间的相对挥发度；

（2）挥发度小，即具有比料液组分高得多的沸点；

（3）与原料液有足够的互溶度，在塔板上不出现液体分相现象；

（4）来源充足，价格便宜，水和某些极性有机化合物是最常用的添加剂。2.3加盐萃取共沸精馏法

加盐萃取共沸精馏法是采用盐溶液而非纯溶剂作为萃取剂，是萃取精馏的一个特列。加盐萃取精馏一方面能利用溶盐提高与待分离组分之间相对挥发度，克服纯溶剂用量大、分离效率低的缺点；另一方面能容易循环和回收利用液体分离剂。加盐萃取精馏是在综合分析溶盐精馏和萃取精馏优缺点的基础上发展起来的。加盐萃取精馏的工艺流程一般由四塔组成。与一般的萃取精馏操作区别在于在萃取塔中加盐萃取使共沸溶液跨越共沸组成，得到粗产品，再由精制塔制的高纯品的产品。