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??技術(shù)背景——氮氣循環(huán)氣提精餾技術(shù)
技術(shù)背景
高沸點、熱敏物料廣泛存在于工業(yè)生產(chǎn)與日常生活中,對溫度具有不穩(wěn)定性,長時間加熱會結(jié)焦碳化且易被氧化,這一性質(zhì)給熱敏物料的分離帶來了很大的難度。在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中我們經(jīng)常會遇到熱敏性物質(zhì),如許多有機(jī)物單體和中間體、精細(xì)化工產(chǎn)品、醫(yī)藥、香料等。
為降低熱敏物料的受熱溫度防止熱敏物料在高溫下分解或聚合變質(zhì),國內(nèi)外對熱敏性物料的分離提純的研究很多,分離方法也較多,如減壓精餾、分子精餾、色譜分離等方法,但是有些工況分離效果不好,且成本較高,多數(shù)方法不適合工業(yè)上大規(guī)模的生產(chǎn)與使用。
技術(shù)背景——氮氣循環(huán)氣提精餾技術(shù)
重點&難點
高沸點熱敏物系精餾的設(shè)計要點:
聚合和氧化特性
模擬計算的理論板數(shù)確定
操作壓力和全塔壓降的考量
加熱時間、加熱方式、再沸器型式的考慮
加熱介質(zhì)和加熱溫度的考慮(壁溫)
冷凝介質(zhì)及冷凝器堵塞問題(高凝固點)
生產(chǎn)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)可行性分析
物系舉例:
香料、甲基烯丙醇、油脂(DHA+EPA) 、生化及醫(yī)藥中間體,碳纖維。
工藝原理——氮氣循環(huán)氣提精餾技術(shù)
工藝原理
氮氣氣提原料從塔頂進(jìn)入,氮氣經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后從塔釜進(jìn)入,塔內(nèi)熱氮氣會帶著輕組分B從重組分A的表面離開,也是利用輕組分B與重組分A的沸點差來實現(xiàn)分離的;同時氮氣循環(huán)使用,節(jié)省能源;且該系統(tǒng)真空度要求不高。
突出優(yōu)點——氮氣循環(huán)氣提精餾技術(shù)
突出優(yōu)點
氮氣循環(huán)氣提突出優(yōu)點:
a. 操作溫度低,低于相應(yīng)壓力下的沸點;
b. 物料受熱時間短,加熱介質(zhì)為氮氣,較為溫和;
(這兩點對于高沸點和熱敏物料尤為重要)
c. 工業(yè)化生產(chǎn)能力大,可以無限放大,不受規(guī)模限制;
d. 氮氣循環(huán)使用,僅需少量補充;
e. 氮氣加熱比較容易,不需要高溫介質(zhì)(導(dǎo)熱油、熔鹽)等;
f. 真空度要求不高,可根據(jù)分離精度和物料性質(zhì)調(diào)整。
技術(shù)對比——氮氣循環(huán)氣提精餾技術(shù)
技術(shù)對比
原理 | 優(yōu)點 | 缺點 | 設(shè)備投資/運行成本 | |
分子蒸餾 | 根據(jù)分子運動理論,液體分子受熱從液面溢出,不同種類的分子,其平均自由程不同 | 1、操作溫度低。 2、物料受熱時間短。 3、工業(yè)化生產(chǎn)能力。 | 1、相對產(chǎn)能低,適合附加值極高的產(chǎn)品。 2、對于沸點接近的物系,需要多級處理。 3、設(shè)備加工精度要求較高,進(jìn)口設(shè)備質(zhì)量有保障,但是投資較高。 4、真空系統(tǒng)投資和運行費用較高。 | |
氮氣循環(huán)氣提 | 在真空條件下,通入熱氮氣,氮氣攜帶輕組分,與重組分分離,塔頂冷凝后,輕組分與氮氣分離,氮氣循環(huán)使用 | 1、不需要高真空。 2、物料受熱時間短,加熱介質(zhì)為氮氣,較為溫和。 3、工業(yè)生產(chǎn)能力大,可無限放大,不受規(guī)模限制。 4、氮氣循環(huán)使用,不需要額外消耗。 5、氣體可以加強釜內(nèi)液體的攪拌。 6、操作簡單,控制方便,通用性強。 | 1、使用惰性氣體,相當(dāng)于增加一股物料,能耗增大。 2、惰性氣體對傳熱傳質(zhì)影響較大,增大了設(shè)備尺寸。 3、不凝的惰性氣體給塔頂冷凝帶來困難。 | 設(shè)備投資與運行成本約為分子蒸餾的50%-70% |
技術(shù)對比——氮氣循環(huán)氣提精餾技術(shù)
不同技術(shù)熱損傷對比
系統(tǒng)類型 | 停留時間(秒) | 工作壓力(毫托) | 分解幾率Z=p.t | 穩(wěn)定性指數(shù)Z1=lgz |
間歇蒸餾柱 | 4000 | 760×103 | 3×109 | 9.48 |
間歇蒸餾 | 3000 | 20×103 | 6×107 | 7.78 |
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 | 3000 | 2×103 | 6×106 | 6.78 |
真空循環(huán)蒸發(fā)器 | 100 | 20×103 | 2×106 | 6.30 |
刮膜蒸發(fā)器柱 | 25 | 2×103 | 5×104 | 4.70 |
降膜蒸發(fā)器 | 20 | 1 | 20 | 1.30 |
分子蒸發(fā)器 | 10 | 1 | 10 | 1.00 |
應(yīng)用領(lǐng)域——氮氣循環(huán)氣提精餾技術(shù)
工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域
輕重組分沸點差較大,一般需要大于50攝氏度以上;
特別適合于高沸點、熱敏性、易氧化(或易聚合物系)的分離;
常規(guī)手段分離的難度較大,分離效率較低;
技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域
蓖麻油/亞麻油降低酸價,可以降至0.5%以下;
米糠油降低酸價,可以從20%以上,降低至0.4%之下;
魚油提純EPA/DHA;
廢機(jī)油再生基礎(chǔ)油;
白油回收;
潤滑油精制;
聚醚類潤滑油分離精制;
OPO精制。
專利證書——氮氣循環(huán)氣提精餾技術(shù)

相關(guān)業(yè)績——氮氣循環(huán)氣提精餾技術(shù)
生產(chǎn)裝置圖片

核心競爭力——氮氣循環(huán)氣提精餾技術(shù)
相關(guān)業(yè)績
序號 | 使用單位 | 項目日期 | 生產(chǎn)能力 | 項目 |
1 | 北京化工大學(xué) | 2015 | 小試裝置 | POP提純裝置 |
2 | 某制藥廠 | 2016 | 20kg/h中式裝置 | 氮氣循環(huán)氣提裝置提純EPA&DHA |
3 | 某制藥廠 | 2016 | 500kg/h生產(chǎn)裝置 | 氮氣循環(huán)氣提裝置提純EPA&DHA工藝包及內(nèi)件 |
4 | 某瀝青材料有限公司 | 2017 | 50kg/h中試裝置 | 氣提分離設(shè)備 |
5 | 某瀝青材料有限公司 | 2019 | 100kg/h中試裝置 | 氣提分離設(shè)備 |