新型转盘萃取塔——己内酰胺精制过程中的应用

在化工生产过程中，萃取是一种常见的分离技术，用于将混合物中的不同组分分离出来。传统的萃取塔虽然在工业中广泛应用，但存在一些效率和性能上的局限性。近年来，一种新型的转盘萃取塔（NRDC）因其出色的性能和效率，开始在化工产业中崭露头角。

转盘萃取塔的工作原理

转盘萃取塔是一种利用旋转转盘来增强两种不相溶液体之间接触面积的设备。在塔内，分散相（通常是较小的液滴）在连续相中上升，通过转盘的旋转产生涡流，从而增加两相之间的传质效率。

传统转盘萃取塔的局限性

尽管转盘萃取塔在许多方面表现出色，但它们也面临着一些挑战。最主要的问题是轴向返混和沟流，这些现象会降低传质效率，导致萃取过程不够高效。

新型转盘萃取塔的创新设计

新型转盘萃取塔（NRDC）通过在固定环平面增加筛孔挡板来解决这些问题。这些筛孔挡板有效地抑制了轴向返混，减少了塔高中用于补偿返混带来的传质推动力降低的部分，从而提高了整体的传质效率。

工业应用案例：己内酰胺的生产

1) 背景

己内酰胺是一种重要的化工原料，主要用于生产尼龙6（聚己内酰胺），这是一种广泛用于纺织品、塑料和其他材料的合成聚合物。己内酰胺的生产过程中，需要通过精制步骤去除杂质，以确保最终产品的纯度和质量。

2) 传统萃取塔的挑战

在己内酰胺的精制过程中，传统使用的转盘萃取塔（RDC）面临着轴向返混和沟流的问题，这些问题会导致传质效率下降，增加生产成本，并可能影响产品质量。

3) 新型转盘萃取塔的设计改进

为了解决这些问题，新型转盘萃取塔（NRDC）在设计上进行了创新。它在固定环平面增加了筛孔挡板，这一改进有效地抑制了轴向返混，减少了返混对传质效率的负面影响。

4) 己内酰胺精制过程中的应用

在己内酰胺的精制过程中，新型转盘萃取塔利用苯作为萃取剂，通过转盘的旋转产生涡流，增加了连续相和分散相之间的接触面积，从而提高了传质效率。这一过程可以更有效地去除环己酮肟贝克曼重排反应生成己内酰胺过程中产生的杂质。

工业化效益：

在国内某大型企业70 kt/a己内酰胺精制装置改造项目中，新型转盘萃取塔的应用带来了以下效果：

l 提高传质效率：通过抑制轴向返混，新型转盘萃取塔提高了传质效率，减少了塔高的需求。

l 操作稳定性：新型转盘萃取塔在工业应用中表现出良好的操作稳定性，能够适应不同的生产条件。

l 提高产品质量：新型转盘萃取塔的应用使得苯中己内酰胺的质量分数达到20%以上，电导率小于25 S/cm，表明粗己内酰胺中夹带的无机杂质显著减少，萃取分离效果更佳。

l 降低生产成本：由于提高了传质效率和操作稳定性，新型转盘萃取塔有助于降低生产成本，提高生产效率。

这些使得该项目70 kt/a己内酰胺精制装置的运行效果优于原50 kt/a装置，此套装置具有更高的萃取效率。

结论

新型转盘萃取塔（NRDC）的成功应用，不仅在己内酰胺生产中取得了突破，也为化工产业的其他领域提供了新的解决方案。随着技术的不断进步和创新，我们期待这种新型转盘萃取塔在未来的化工生产中发挥更大的作用。