[发明专利]改进的模拟移动床的吸附分离方法

说明书

本发明涉及一种吸附分离方法，更具体地说，本发明涉及从易吸附组分A(可包括一种或几种成分)和不易吸附组分B(可包括一种或几种成分)的进料混合物中，通过吸附剂的选择性吸附分离一种组分或几种组分的方法。

吸附分离方法可以在固定吸附床或移动吸附床系统中进行，但优选在逆流模拟移动床系统中进行。例如，US2985589、US3268604和US3268605都公开了用于吸附分离过程的逆流模拟移动床系统，而美国专利US3040777和US3422848则公开了用于上述逆流模拟移动床系统的旋转阀。以下，我们将根据附图来进一步说明现有技术中所存在的缺陷、本发明的目的和解决方案。

附图1是连续逆流模拟移动床系统的原理示意图。

参见图1，F代表含易吸附组分A和不易吸附组分B的料液，D代表解吸剂液，E代表抽出液，即含易吸附组分A的解吸液，R代表抽余液，即含不易吸附组分的B的吸附后的残液，H_进和H_出代表富含解吸剂的用于管道冲洗的一次冲洗液，X代表用于管线二次冲洗的二次冲洗液，M表示旋转阀切换模拟吸附剂移动方向。吸附床分为I、II、III和IV区域。区域I位于F和R之间，加入的料液在区域I中与吸附剂逆流接触，易吸附组分A从料液中转移到吸附剂孔内，同时把解吸剂D从孔中置换出来。因此区域I称为吸附区。区域II位于F和E之间，由于吸附剂在吸附易吸附组分A的同时，也吸附了少量的不易吸附组分B。在区域II中，吸附剂与来之区域II顶部的仅含A和D的液体相接触，通过适当调整区域II内液体的流速，不易吸附组分B逐渐地被易吸附组分A和解吸剂D从孔中置换出来，由于吸附剂对易吸附组分A的吸附要比对不易吸附组分B强，易吸附组分A不会同时被全部置换出来，易吸附组分A在区域II中得到提纯，因此，区域II称之为提纯区。区域III位于E和D之间，在区域III中，纯的D与经过区域II中提纯了的吸附剂接触，从吸附剂孔中置换出A，因此，区域III称为解吸区。区域IV位于D和R之间，在区域IV中，通过设定D流速，使D在区域IV内物料向上流动，从而不让组份B进入区域III的液体中而污染抽出液，因此，区域IV称之为缓冲区。

在模拟移动床中，吸附塔可含有任意数量的吸附剂床，一般为8-24个吸附床，优选24个吸附床，在操作过程中，采用物料切换设备如旋转阀等进行切换，将进出物料循环移动，从而实现对吸附剂移动的模拟。在旋转阀切换过程中，需对吸附床连接管线中的残余液进行冲洗，以保证所提纯的组分的纯度和回收率。在附图1中标出了H_进和H_出和X的进出口位置，由此在区域II和III内分别划分出II′、III″和IV′三个区域。

在设定H_进和H_出流量时，若流量太小，则管道内的残留物冲洗不干净，最终影响产品的纯度和回收率，若流量太大，则由于冲洗液富含解吸剂，从而造成吸附剂吸附空间被解吸剂占据，降低了吸附剂对易吸附组分的吸附能力，导致易吸附组分的回收率及纯度下降。

在现在技术中，冲洗流量设定值H_进和H_出由如下公式(I)计算：

其中：V_L：24根床层管线最长一根的体积；

      T：旋转阀切换时间间隔。

根据对吸附室的体积平衡，下公式计算各个区域的流量：

      I＝H+K+F

      IIA＝H+K

      IIIB＝K-X

      III＝K+E-X

      IIIA＝K+E+H-X

      IV＝K+E+H-D-X

其中，H、X、F、E、D分别为一次冲洗液流量、二次冲洗液流量、进料流量、抽出液流量和解吸剂流量，而K则为所选定的第II区的流量。

然而，在实践中，吸附床24根吸附床连接管线不可能完全相同，最长床层管线与最短床层管线体积相差较大。因此，上述公式中以最长床层管线体积来计算冲洗液流量分导致冲洗液流量偏高，因而降低了产品的回收率和纯度。

本发明的目的是提供一次冲洗液流量的计算公式。

按本发明中的提供的一次冲洗流量的计算公式计算得出，H_进和H_出不再是一个恒定值，而是一个变量，利用程序控制，在旋转阀切换过程中这两股物料根据各吸附床连接管线的体积，周期性地变化。