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(dú)特而強(qiáng)烈的藥理作用，由于市場(chǎng)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(guò)程中，會(huì)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(duì)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?jǐn)?shù)達(dá)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。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(duì)母液中的咖啡因

2、進(jìn)行了中試試驗(yàn)，確定了最優(yōu)工藝參數(shù)，并依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)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(jìn)行了理論計(jì)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(yàn)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(yàn)數(shù)據(jù)，綜合考慮再分布器和傳質(zhì)等對(duì)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(duì)規(guī)整填料萃取塔軸向擴(kuò)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(kuò)散，進(jìn)而降低萃取段的有效高度。通過(guò)試驗(yàn)和理論計(jì)算確定了流比為8時(shí)，規(guī)整填料萃取塔的處理能力為28.12 m3/（m2