影响转盘萃取塔萃取效果的因素分析

一、介绍
哈尔滨气化厂低温甲醇洗工艺中轻油脱除及回必是由转盘萃取塔完成的。通过萃取塔的优化操作，依靠科学分析，有效地控制了再生甲醇中的轻油含量。并使煤气中的轻油得到回收，为煤气净化创造了良好的条件。同时，在煤气满负荷生产条件下，每年可回收3000t的轻油副产品。
二、影响转盘塔萃取效果因素分析
低温甲醇洗工艺轻油回收装置是采用转盘萃取塔，利用水作为萃取剂，把甲醇洗涤煤气后溶解在甲醇中的轻油萃取出来，并将轻油加以回收，现就萃取过程中的有关因素加以分析：
1、浓度对萃取效果的影响
根据水一甲醇一轻油相图看(见图1)，三元混合液随甲醇浓度增加，该混合液向均一的液相发展，最后形成一个单一的液相；随水的浓度增加，三元混合液向两个液相层的方向发展，最后形成两个液相层，因此增加水的浓度对萃取有利，当水量增加太大时，增加了萃取负荷，水的消耗也同时增大。增加了操作费用。因此实际运行中，我们把水的浓度控制在60％-80％ ，运行结果比较理想。

图1甲醇、水、轻油三相图
2、温度对萃取效果的影响
甲醇-水-轻油组成的三元物系，随温度增高。组分之间的溶解度增大。反之，则溶解度减小。温度变化不仅影响相图中分层区的面积，也会使相图联结线的斜率发生变化。温度升高分层
区缩小，若继续升高，分层区甚至可以消失；若降低温度则会影响溶解度。破坏萃取效果。在实际运行中我们严格控制转盘塔的进科和水的温度。
温度一般控制在20度一40度。
3、转盘转速对萃取效果的影响
转盘塔运转时，轻油和水由于密度不同，在重力场作用下，做垂直的相对运动(若不考虑垂直对流)。液流借转盘转动而产生的离心力从转盘处向塔壁作径向流动。然后，该液流沿着定环
返回转轴，这样就形成了一个以转轴为中心的液体旋流。由于转盘转动而引起的液流的剪刀作用使一相分散成许多液滴，因而增加了分散的持留量，并增大了相间的接触面积，液滴流动模型如图二所示。
转盘的转数把转盘塔的作用分成两个区域，一个是特性速度不变区，另一个特性速度变化区，如图3所示，转速较低，转盘没有使分散相液滴产生明显的分散作用，即转盘的动压头不足以克服界面张力(在区域I属于低转速区)。在区域Ⅱ转速增高条件下，液体湍动增加，当动压头克服界面张力临界值时，液滴就进一步被分散，同时还能增加液滴游动行程。

图2 液滴流动模型
转盘塔操作区域如图3所示。在通量一定时，转数增加，分散相液滴直径变小，分散相滞留分率沿着I一Ⅱ_ Ⅲ 变化，在区域Ⅱ内区域A的滞留分率增加较慢，而区域B则急骤增加，操作范围一般选择在区域Ⅲ ，若继续增加就会发生液泛。

图3 转盘塔操作区域
哈尔滨气化厂转盘萃取塔的转速范围控制在36R／MIN一120R／MIN，现以45R／MIN转速运行，萃取效果比较好，达到了设计要求。
三、结束语
通过萃取因素进行分析，又经过认真计算并在实际运行中检验，我厂的转盘萃取塔萃取效果较为理想，既满足了污甲醇的再生要求，又回收了质量较好的轻油，取得了一定的效益。