Введение к работе
Л f Актуальность работы.'
——! Разделение водных смесей, содержащих спирты Cj-Cj и их алкил-ацетатн, является весьма актуальной задачей для лесотехнической промышленности, производящей основнув маосу указанных веществ, а также для многих предприятий химико- фотографической, хекико-фарнацевтической, лакокрасочной и других отраслей промышленности,' нспользущих их в качестве растворителей. Поскольку в технологических процессах используется композиция растворителей определенного состава, который в процессе производства может меняться как количественно, так и качественно, повторное использование растворителе лей невозмопо без предварительного разделения.
Так, в производстве калиевой соли бензнлгенициллина на Саранском ПО "Биохимик1* в качестве растворителей применяются Оутенол (БС) и бутилацетат (БА). В ходе технологического процесса бутанол загрязняется бутилацетатом, а бутилацетат - бутанолом. Наряду с основными компонентами отработанные растворители содержат воду (В) и биологические примеси (антибиотик, продукты его инактивации. пигменты).
Водные смеси, содержание спирты Cj-C4 и их алкилацетаты, имеет качественно однотипные структуры топологических диаграмм, поэтому перспективной представляется.задача распространения закономерностей, полученных при изучении системы В-БС-БА, на такие смеси.
Разработка технологии регенерации растворителей позволит решить две взаимосвязанные задачи - сократить выбросы в окружающую среду за счет более полного извлечения органических растворителей из их водных растворов и улучшить экономические показатели основного производства путем сокращения расходных коефівдиентов растворителей.
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является разработка технологии регенерации бутанола и бутилацетате в производстве калиевой соли бензил-пенициллина, а также анализ возможности использования н перспектив реорганизации разработанных схем для разделения смесей вода (В) -метанол (МО) - метилацетат (МА), вода - этанол ОС) - етилацетат (ЭА) и вода - пропанол (ПС) - пропилацетат (ПА).
Научная новизна работы.
исследовано влияние параметров режима и разновысотной подачи потоков, формирующих брутто-питание ректификационных колонн, на результаты разделения, устойчивость работы и енергозатрати в технологических схемах с рециклами;
проведен сравнительный анализ работоспособности комплексов авто-азеотропной (ААР) и автоакстрактивной (АЭР) ректификации, сформулированы практические рекомендации по обеспечению их конкурентоспособности по отношению к технологическим комплексам азеотропной и екстрактивной ректификации;
изучены особенности процессов разделения гомогенного бинарного азеотропа БС-БА экстрактивной ректификацией с ЦОН и реэкстрактив-ной ректификацией в присутствии Бл;
исследовано влияние легко- и труднолетучих агентов на фазовое равновесие азеотропной составляющей БС-БА;
получены экспериментальные данные о равновеии жидкость-пар в 4 бинарных и 4 тройных системах;
- выполнено математическое описание парокидкостного равновесия
(ПЖР) для 12 бинарных и б тройных систем;
Практическая значимость работа.
Разработаны перспективные технологические схемы регенерации растворителей в производство калиевой соли _,бензшшеницшшша.
определены статические параметру -колонн.' Данные переданы Саранскому П/О "Биохимик" для использования их в технологии регенерации растворителей.
Предлагаемые технологические схемы когут быть рекомендованы для разделения водных смесей, содержащих; спирта С2-С4 'и ш алкилацетаты, образующиеся в различных производствах, а такга для выделения индивидуальных весзств из рэакцдовной, мэосы в процессах органического синтезв.
Экспериментальные . данные по парогндкостному равновесию и
результаты их математического описания являются базой данных для
разработки других технологических процессов. s
Разработанные ксшшексы специальной ректификации могут быть использованы при реорганизации рассмотренных схем для разделеігая смесей В-ЭС-ЭА и В-Ш-МА.
Апробация работы.
Материалы диссертации докладывались на Всесоюзной- научно-практической конференции "Основные направления економического и социального развития Алтайского крэя в 13 пятилетке и на период до 2005 года"(Барнаул, 1989г.), на Всесоюзной научно-технической конференции "Интенсивные и безотходные технология и оборудование" (Волгоград, 1991г.), на Всесоюзной конференции "Концвпдоя создания отологически чистых регионов" (Волгоград, 1991 г.) и на VI Всесоюзной конференции по теории и практике ректификации (Северодонецк, 1991 г.).
рубл«кацид. . ,, По текэ днссертешга опубликовано 6 работ. :.. .......
Объем работы. .
Диссертация соотоит из введения, девяти глав, еаьодов,. сдаекз
литературы и приложения. Работа изложена на ІЄ6 страницах машинописного текста и включает 21 рисунок, 57 таблиц, список литературы из 116 наименований и приложение в количестве 32 страниц машинописного текста.
Автор выражает искреннюю благодарность ведущему научному сотруднику Проблемной научно-исследовательской лаборатории Алтайского политехнического института им. И.и.Ползунова Христенко М.С. за ценные советы и неизменную помощь при выполнении настоящей работы.