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摘要

白炭黑共沸蒸僧后正丁醇的多级萃取回收

摘要

在白炭黑的生产过程中，利用正丁醇与水可以在一定温度下形成

共沸物的特点，采用共沸蒸镭的方式对湿凝胶进行水分脱除。在共沸

蒸储的过程中，正丁醇和水形成共沸物蒸出，正丁醇在共沸物中的质

量分数为55.5%。蒸出的共沸物在常温下会分为两相，上层为正丁醇

富集相，可以直接回收到共沸蒸馆过程进行再次利用；下层为水富集

相，这部分水相中还含有一定量的正丁醇，需要对这部分正丁醇进行

回收。

为了寻找更高效、经济的方法来回收正丁醇-水混合液中的正丁

醇，本文选择正辛醇为萃取剂，采用多级错流萃取方法，对正丁醇-

水混合液进行分离，并对正辛醇-正丁醇-水三元体系做了液液相平衡

研究。使用AspenPlus软件对三级错流萃取工艺进行了模拟计算，将

三级错流萃取工艺与双塔精微工艺进行比较分析，从而得到更合适的

分离方法。主要内容和结论如下：

1.根据选择标准和经验预测，综合多种溶剂的性质，选择正辛醇

为合适的萃取剂来萃取分离正丁醇■水混合液。实验证明，正辛醇作为

萃取剂来萃取水相中的正丁醇时，正丁醇的分配系数、选择性系数及

萃取率都很大。

2.对正辛醇•正丁醇•水三元体系的液液相平衡进行了研究。实验

北京化工大学硕士学位论文

数据表明，正辛醇分离正丁醇•水混合液是可行的。在实验温度

425℃、40c、50c下，40℃时两相区面积最大，正辛醇对正丁醇的

选择性最大，正辛醇对正丁醇的分离效果最好。

3使用正辛醇为萃取剂进行多级错流萃取实验分离正丁醇•水混

合液，实验证明，多级错流萃取大大提高了萃取效果。正丁醇的萃

率随萃取级数的增大而增大，萃取剂的总用量确定时，萃取级数越高,

得到的萃取效果越好。综合考虑，多级错流萃取分离正丁醇•水混合液

的优化条件为：三级萃、萃取比火=0.3、萃取温度40C。

4.对三级错流萃取工艺进行了Aspen模拟，模拟结果得到较高的

萃取率，并且与实验结果符合程度良好。将双塔精微工艺和三级错流

萃取工艺进行了对比，三级错流萃取工艺所排放的水中正丁醇的含量

更低，环境更为友好，同时能耗更低，三级错流萃取工艺更适用于白

炭黑共沸蒸僧后正丁醇的回收。

关键词：正丁醇.水混合液，液液相平衡，多级错流萃，Aspen模拟

II

ABSTRACT

RECOVERYOFN-BUTANOLBYMUTI-STAGE

CROSS-FLOWSOLVENTEXTRACTIONAFTERSILICA

AZEOTROPICDISTILLATION

ABSTRACT

Intheproductionprocessofsilicatheazeotropicdistillationmethod

wasusedtoremovethemoisturefromSiOawetsilicagelsmakinguseof

thecharacteristicthatn-butanolandwatercanformbinaryazeotrope.In

theazeotropicdistillationprocessazeotropewasdistilledoutandthe

massfractionofn-butanolwas55.5%.Thedistilledazeotropewouldform

twophasesatroomtemperature.Theuppern-butanol-richphasecouldbe

recycleddirectlytotheazeotropicdistillationpro