chap.4 特殊精馏技术.doc

第四章 特殊精馏技术（主要用于共沸物分离）组分之间的相对挥发度接近或形成共沸物，一般的精馏技术不能达到分离的目的---如何办？解决方法一：采用特殊精馏解决方法二：采用萃取、吸附以及膜分离 等其它分离方法¨ 共沸精馏¨ 萃取精馏¨ 溶盐精馏¨ 反应精馏4.1 共沸精馏¨ 在体系中加入一个新的组分（称为共沸剂），共沸剂与待分离的组分形成新的共沸物，用精馏的方法使原体系中的组分得到分离被分离物系性质不同，包括几种情况：分离沸点相近的系统或最高恒沸物挟带剂的选用1）夹带剂只与原来系统中一个组分形成二组分最低恒沸物2）夹带剂与原来两个组分分别形成二组分最低恒沸物，但两组分恒沸物的沸点相差较大3）夹带剂与原来两个组分形成三元最低恒沸物，其恒沸点低于任何一个二组分恒沸物，并且其中所含欲分离的二组分的比例与原混合物的比例不同¨ 最低恒沸物的体系：恒沸物为塔顶产品，塔底得纯组分；¨ 最高恒沸物的体系：恒沸物为塔底产品，塔顶得纯组分¨ 恒沸精馏流程取决于挟带剂与原组分形成的恒沸液的性质恒沸精馏举例4.1 恒沸精馏¨ 1）挟带剂应能与被分离组分形成新的恒沸液，其恒沸点要与该溶液中纯组分的沸点有相当的差值，一般不小于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，价格低廉共沸精馏的应用：¨ 夹带剂筛选（计算法、实验法）¨ 确定分离方案（根据剩余曲线）¨ 实验验证¨ 工业实施¨ 应用比萃取精馏广（产品纯度可大于99.6%）¨ 应用各种共沸物分离 4.2萃取精馏 原理：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。

与恒沸精馏不同的是萃取剂不与原料液中任何组分形成恒沸物萃取剂的选择(1) 选择性能好，即加入少量萃取剂后能使溶液的相对挥发度发生显著提高；(2) 挥发性小且不与原组分起化学反应，不形成恒沸物，以便于分离回收，减少损失3) 安全，无毒，无腐蚀性，热稳定性好以及价格便宜等 萃取精馏举例萃取剂的选择①选择性强、即能使被分离组分间的相对挥发度产生比较显著的变化②溶解度大，能与任何浓度的原溶液完全互溶，以充分发挥各块塔板上萃取剂的作用③本身的挥发性小，使产品中不致混有萃取剂，也易于和另一组分分离④其他经济和安全要求萃取精馏的注意事项： ¨ 由于加入的萃取剂是大量的（一般要求xs>0.6）,因此塔内下降液量远大于上升蒸汽量，造成汽液接触不佳，设计时要考虑塔板及流体动力情况¨ 由于组分间相对挥发度是借助萃取剂的加入量来调节，当塔顶产品不合格时，不能采用加大回流的办法调节，一般调节方法：①加大萃取剂用量；②减少进料量，同时减少塔顶产品的采出量；¨ 在决定塔径及设计塔板结构时，除了按照蒸汽量计算外，还应注意液流中有较大量的萃取剂萃取精馏与恒沸精馏相比较：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汽化，萃取精馏的耗能量较恒沸精馏少。

3、萃取精馏过程中，萃取剂加入量的变动范围较大，在恒沸精馏中适宜的挟带剂量多为一定所以萃取精馏操作较灵活，易控制4、萃取精馏不宜采用间歇操作，而恒沸精馏可以采用间歇操作方式5、恒沸精馏操作温度较萃取精馏低，所以恒沸精馏适用于分离热敏性溶液4.3、盐效应精馏¨ 用可溶性盐代替萃取剂作为萃取精馏的分离剂，可得到比普通萃取精馏更好的分离效果盐效应精馏 加盐精馏 溶盐萃取精馏4.4、反应精馏 反应蒸馏是进行反应的同时用精馏的方法分离出产品的过程 当有催化剂存在时的反应精馏叫做催化精馏基本条件¨ 反应的可逆性¨ 物系有较大的相对挥发性¨ 温度压力条件与精馏过程相近。