液体的精馏第三讲

液体的精馏第三讲2023/4/221第1页，共11页，2023年，2月20日，星期六例如，在操作初期可逐步加大回流比以维持馏出液组成大致恒定；但回流比过大，在经济上并不合理。故在操作后期可保持回流比不变，若所得的馏出液不符合要求，可将此部分产物并入下一批原料再次精馏。此外，由于过程的非定态性，塔身积存的液体量（持液量）的多少将对精馏过程及产品的数量有影响。为尽量减少持液量，间歇精馏往往采用填料塔。②间歇精馏时全塔均为精馏段，没有提馏段。因此，获得同样的塔顶、塔底组成的产品，间歇精馏的能耗必大于连续精馏。2023/4/222第2页，共11页，2023年，2月20日，星期六简单蒸馏间歇精馏2023/4/223第3页，共11页，2023年，2月20日，星期六前述普通精馏方式是以溶液中各个组分的挥发度不同作为分离的依据，若各组分的挥发度差异越大（即相对挥发度越大），越易分离。但工业生产中需要分离的溶液，也有不少其挥发度很接近或具有恒沸点（最高或最低恒沸点），对于这类溶液的分离，用前述的普通精馏方式就难以实现。用普通精馏难以分离的物系必须采用特殊精馏的方法分离。特殊精馏的基本原理是：在双组分溶液中加入第三组分，以改变原双组分物系的非理想性或提高其相对挥发度而实现分离。根据第三组分所起作用的不同，又可分为恒沸蒸馏和萃取精馏。第六节特殊精馏2023/4/224第4页，共11页，2023年，2月20日，星期六1.恒沸精馏（共沸精馏）（1）原理：在A、B双组分恒沸溶液或相对挥发度很小的双组分溶液中加入称为挟带剂的第三组分C，此挟带剂C与原溶液中一个或两个组分形成新的恒沸物（AC或ABC），新的恒沸物的沸点比纯组分B（或A）或原恒沸物（AB）的沸点低得多，使溶液变成“恒沸物—纯组分”的精馏，其相对挥发度大而易于分离。2023/4/225第5页，共11页，2023年，2月20日，星期六乙醇（E）-水（W）共沸液，夹带剂苯（S）EW恒沸液EW的恒沸温度为78.15oC，乙醇89.4％；EWS的恒沸温度为64.6oC，乙醇23％，水22.6％，苯54.4％恒沸塔回收塔精馏塔2023/4/226第6页，共11页，2023年，2月20日，星期六（2）恒沸精馏挟带剂的选择在恒沸精馏中，选择适当的挟带剂是恒沸精馏成败的关键，对挟带剂的要求是：①挟带剂应能与被分离组分形成新的恒沸液，其恒沸点要比纯组分的沸点低，一般两者沸点差不小于10℃；②新恒沸液所含挟带剂的量愈少愈好，以便减少挟带剂用量及气化、回收时所需的能量；③新恒沸液最好为非均相混合物，便于用分层法分离；④无毒性、无腐蚀性，热稳定性好；⑤来源容易，价格低廉。2023/4/227第7页，共11页，2023年，2月20日，星期六2.萃取精馏萃取精馏和恒沸精馏相似，也是向原料液中加入第三组分（称为萃取剂或溶剂），以改变原有组分间的相对挥发度而得到分离。但不同的是要求萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点高得多，且不与组分形成恒沸液。萃取精馏常用于分离各组分沸点（挥发度）差别很小的溶液。2023/4/228第8页，共11页，2023年，2月20日，星期六苯（B）、环己烷（H）、萃取剂（S）苯的沸点80.1oC，环己烷沸点80oC萃取塔精馏塔2023/4/229第9页，共11页，2023年，2月20日，星期六选择萃取剂时，主要应考虑：（1）萃取剂应使原组分间相对挥发度发生显著的变化；（2）萃取剂的挥发性应低些，即其沸点应较纯组分的为高，且不与原组分形成恒沸液；（3）无毒性、无腐蚀性，热稳定性好；（4）来源方便，价格低廉。

萃取精馏与恒沸精馏的特点比较如下：（1）萃取剂比挟带剂易于选择；（2）萃取剂在精馏过程中基本上不气化，故萃取精馏的耗能量较恒沸精馏的为少；（3）萃取精馏中，萃取剂加入量的变动范围较大，而在恒沸精馏中，适宜的挟带剂量多为一定，故萃取精馏的操作较灵活，易控制；（4）萃取精馏不宜采用间歇操作，而恒沸精馏则可采用间歇操作方式；（5）恒沸精馏操作温度较萃取精馏的为低，故恒沸精馏较适用于分离热敏性溶液。