[发明专利]吸附蒸馏分离方法

说明书

本发明属于液体混合物的连续分离方法。

吸附和蒸馏是二个独立的分离单元操作。蒸馏具有处理能力大，设备简单和过程连续等优点，广泛地应用于化工等生产领域。但其能耗较大，不适合用于分离有共沸物或沸点相近的物系，产品纯度不够高;吸附具有分离因数高、能耗低及产品纯度高的优点。但因吸附剂需要再生的缘故，操作很难连续化。目前，交替应用蒸馏和吸附分离方法对难分离物系进行分离的报导有：Liquid    mixture    separation    by    combined    adsorption    and    rectification，Ger.DE    3712291（CIB01D3/32），27，Oct.1988，Appl.10，Apr.1987。但这绝非是在同一设备内同时进行的连续吸附和蒸馏操作。

本发明的目的是提供一种吸附蒸馏分离方法。该方法特别适用于共沸物或沸点相近的液体混合物的分离。

本发明的技术关键是在同一塔设备内实现连续、多级和逆流的气-液-固三相传质，使吸附和蒸馏两个分离过程同时进行。为保证本发明这一关键技术的实施，所采用的具体技术措施是，第一，所要分离的液体混合物连续地从吸附蒸馏塔的中部进入塔内，第二，在塔进料的同时，固体吸附剂同脱附剂液体载体混合成浆状物连续从吸附蒸馏塔的上部进入塔内，第三，为了保证吸附剂的循环使用，吸附了某一组分的饱和吸附剂同吸附蒸馏塔塔底高沸点组分液体一同去脱附器进行脱附过程，脱附后的吸附剂再同脱附剂进入吸附蒸馏塔，第四，脱附剂可选用所分离液体混合物中的高沸点组分，或者是选用一种沸点高于所分离液体中所有组分沸点的纯液体，第五，液体混合物中的低沸点组分的纯产品从吸附蒸馏塔顶，经冷凝器连续采出。

附图1是本发明用于分离三组分或二组分液体混合物时采用的流程示意图。其中1为再沸器，2为吸附蒸馏塔，3为冷凝器，4为连续蒸馏脱附器（已申请中国发明专利，申请专利名称为“吸附剂的蒸馏脱附再生方法”）。

该流程对三组分液体混合物实现吸附蒸馏分离过程是：设待分离液体混合物由A、B和C组分组成，其沸点顺序为T_A＜T_B＜T_C，且A组分与B组分可组成共沸物或沸点相近。该混合物由吸附蒸馏塔中部一定位置连续输入塔内，同时在塔上部一定位置连续输入一定量的能够选择吸附B组分的吸附剂。在吸附蒸馏塔中，由于蒸馏的作用，A组分和部分B组分向塔顶富集，C组分和大部分B组分向塔底富集。吸附剂在塔内随液体相向下流动过程中，选择吸附B组分。在塔顶通过冷凝器，可连续获得高纯度A组分产品，在塔底吸附了B组分并达到饱和的吸附剂与B及C组分，被送入脱附器4中。在脱附器中，利用C组分作为脱附剂对吸附了B组分的吸附剂进行蒸馏脱附，由脱附器顶部获得B组分产品，在脱附器底部获得C组分产品。为了便于输送已再生的固体吸附剂，利用部分C组分产品作为吸附剂载体，与吸附剂组成浆状物，再输入吸附蒸馏塔中，达到循环使用吸附剂的目的。

采用本发明流程实现二组分液体混合物的吸附蒸馏分离过程是：设待分离液体混合物由A组分和B组分组成，这时需要选择一种纯组分液体C兼做脱附剂和载体，并且沸点顺序为：T_A＜T_B＜T_C，其操作方法同分离三组分液体混合物相同，结果是在吸附蒸馏塔顶可得到纯组分A产品，在脱附器顶可得到B组分产品，C组分兼作脱附剂和液体载体与吸附剂一起循环使用。

本发明具有分离产品纯度高、能耗低、操作连续、设备简单和处理量大等优点。本发明特别适于化工、医药、食品等生产领域中的共沸物或沸点相近的液体混合物的分离。

本发明已用于分离乙醇-水混合物，乙醇产品纯度达99.9%。