화학 생산 공정에서 추출은 혼합물의 여러 성분을 분리하는 데 사용되는 일반적인 분리 기술입니다. 기존의 추출탑은 업계에서 널리 사용되지만 효율성과 성능에 약간의 한계가 있습니다. 최근에는 뛰어난 성능과 효율성으로 인해 새로운 유형의 로터 추출 컬럼(NRDC)이 화학 산업에 등장하기 시작했습니다.
로터 추출 타워의 작동 원리
로터 추출 컬럼은 회전 디스크를 사용하여 혼합되지 않는 두 용액 사이의 접촉 면적을 향상시키는 장치입니다. 컬럼 내부에서 분산상(일반적으로 작은 액적)이 연속상에서 상승하여 캐로슬의 회전을 통해 와류를 생성하여 두 상 사이의 질량 전달 효율을 높입니다.
기존 로터 추출 컬럼의 한계
로터 추출 컬럼은 여러 면에서 뛰어나지만 여러 가지 문제에 직면해 있습니다. 가장 중요한 문제는 축방향 역혼합과 채널화된 흐름으로, 이는 질량 전달 효율을 감소시키고 결과적으로 효율성이 떨어집니다. 추출 프로세스.
새로운 로터의 혁신적인 디자인
새로운 로터 추출 컬럼(NRDC)은 고정 링의 평면에 체 배플을 추가하여 이러한 문제를 해결합니다. 이 배플은 축방향 백믹싱을 효과적으로 억제하고 백믹싱으로 인한 질량 전달 추진력 감소를 보정하는 데 사용되는 높은 컬럼의 부분을 줄여 전체 질량 전달 효율을 향상시킵니다.
산업 응용 분야: 카프로락탐 생산
1) 배경
카프로락탐은 주로 섬유, 플라스틱 및 기타 소재에 널리 사용되는 합성 폴리머인 나일론 6(폴리카프로락탐)의 생산에 사용되는 중요한 화학 원료입니다. 카프로락탐의 생산 공정에서는 최종 제품의 순도와 품질을 보장하기 위해 정제 단계를 통해 불순물을 제거해야 합니다.
2) 기존 추출 타워의 문제점
카프로락탐 정제 공정에서 전통적으로 사용되는 로터 추출 컬럼(RDC)은 축방향 역혼합 및 채널화 흐름에 문제가 있어 질량 전달 효율이 감소하고 생산 비용이 증가하며 제품 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
3) 새로운 로터 추출 컬럼의 디자인 개선
이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 로터 추출 컬럼(NRDC)은 혁신적인 설계로 탄생했습니다. 고정 링의 평면에 체 배플을 추가하여 축방향 백 믹싱을 효과적으로 억제하고 백 믹싱이 질량 전달 효율에 미치는 부정적인 영향을 줄였습니다.
4) 카프로락탐 정제 공정에서의 적용
카프로락탐 정제 공정에서 새로운 로터 추출탑은 벤젠을 추출제로 사용하고, 로터의 회전을 통해 와류를 발생시켜 연속상과 분산상 사이의 접촉 면적을 증가시켜 물질 전달 효율을 향상시킵니다. 이 공정을 통해 시클로헥사논 옥심의 베크만 재배열 반응에서 카프로락탐이 형성되는 동안 생성되는 불순물을 보다 효율적으로 제거할 수 있습니다.
산업화 혜택:
국내 대기업의 70kt/a 카프로락탐 정제 설비 리노베이션 프로젝트에서 새로운 로터 추출 타워를 적용하여 다음과 같은 효과를 얻었습니다:
질량 전달 효율 개선: 새로운 로터 추출 타워는 축방향 역혼합을 억제하여 질량 전달 효율을 개선하고 타워 높이의 필요성을 줄입니다.
작동 안정성: 새로운 로터 추출기는 산업용 애플리케이션에서 우수한 작동 안정성을 보여주며 다양한 생산 조건에 적응할 수 있습니다.
제품 품질 향상: 새로운 로터 추출 타워를 적용하면 벤젠에서 카프로락탐의 질량 분획이 20% 이상에 도달하고 전도도가 25μS/cm 미만이므로 조 카프로락탐에 포함된 무기 불순물이 크게 감소하고 추출 및 분리 효과가 더 좋다는 것을 나타냅니다.
생산 비용 절감: 새로운 로터 추출 타워는 질량 이송 효율과 운영 안정성이 향상되어 생산 비용을 절감하고 생산 효율성을 개선하는 데 도움이 됩니다.
이를 통해 프로젝트의 70 kt/a 카프로락탐 정제 장치는 기존 50 kt/a 장치보다 더 잘 작동하며 추출 효율도 더 높습니다.
결론
새로운 로터 추출 컬럼(NRDC)의 성공적인 적용은 카프로락탐 생산에 획기적인 발전을 가져왔을 뿐만 아니라 화학 산업의 다른 분야에도 새로운 솔루션을 제공했습니다. 기술의 지속적인 발전과 혁신으로 이 새로운 로터 추출 컬럼은 미래의 화학 생산에서 더 큰 역할을 할 것으로 기대합니다.
