規(guī)整填料塔萃取回收母液中咖啡因的應(yīng)用研究.pdf

1、咖啡因是一種黃嘌呤生物堿化合物，具有獨特而強烈的藥理作用，由于市場需求巨大，目前咖啡因主要采用人工合成的方法制得。在咖啡因合成過程中，會產(chǎn)生大量的母液，這些母液中咖啡因的含量非常低，目前主要采用氯仿對其萃取回收。盡管現(xiàn)有的萃取設(shè)備可以有效回收母液中的咖啡因，使萃余相中咖啡因的質(zhì)量分數(shù)達到工業(yè)要求，但是母液和氯仿的流比較低，導(dǎo)致氯仿后續(xù)回收能耗較高，使企業(yè)在市場競爭中處于劣勢。本課題以降低生產(chǎn)能耗為目的，采用規(guī)整填料萃取塔對母液中的咖啡因

2、進行了中試試驗，確定了最優(yōu)工藝參數(shù)，并依據(jù)試驗數(shù)據(jù)，對不同流比下規(guī)整填料萃取塔的流體性能和傳質(zhì)性能進行了理論計算和分析，確定了不同流比下規(guī)整填料塔的處理能力和萃取段有效高度，旨在為企業(yè)選擇合適的工藝流程提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。
　　中試試驗結(jié)果表明：在直徑600mm，萃取段有效高度7m的規(guī)整填料塔中，最佳流比（F/S）為1.25，甲化母液的最大處理量為5m3∕h，設(shè)備的最大處理能力為31.85 m3∕（m2·h），咖啡因的萃取率為

3、99.8％，殘液中咖啡因含量和氯仿殘留符合工業(yè)生產(chǎn)要求。結(jié)合試驗數(shù)據(jù)，綜合考慮再分布器和傳質(zhì)等對填料塔處理能力的影響，確定操作流速為液泛速度的0.4倍，系統(tǒng)的考察了不同流比下規(guī)整填料萃取塔的流體性能和傳質(zhì)性能，應(yīng)用Becker模型分析了再分布器對規(guī)整填料萃取塔軸向擴散的抑制作用。理論分析結(jié)果表明再分布器可以顯著的降低軸向擴散，進而降低萃取段的有效高度。通過試驗和理論計算確定了流比為8時，規(guī)整填料萃取塔的處理能力為28.12 m3/（m2