第1章精馏.ppt

③ 分离程度的确定比较复杂 根据塔分离工艺要求和物流特点，规定两个特定组分的分离程度，其余组分的分离程度则由分离的流程和操作情况等条件所决定。 若要将一混合物完全分离成纯组份产品的分离称之为锐分离，需多塔操作。采用简单塔操作时C个组分，需C -1个塔。 每个序列需要精馏塔（C-1）个。 ④ 流程方案的选定比较复杂 需要的塔多 分离C个组分的混合物，锐分离的序列数为： 流程方案多 分离序列的选择 （1）一般确定原则 ① 减少组分汽化次数，降低能耗。 直接序列（顺序流程）：按混合物中组分沸点递升排序，轻组分依次从塔 顶分离出去。 例：四组分A、B、C、D混合物的分离 ②　保证产品质量原则： ●　高纯度产品在塔顶采出； ●　热敏性、易分解或聚合的物料优先分出，减少受 热次数。 ③ 经济性原则： ● 尽可能考虑到减少设备费和操作费，易腐蚀、 有毒的组分先分出去； 　 ● 难分离的最后分，此时，气体负荷小、塔径小。 ④ 操作管理方便原则： 说明：以上原则是在用普通精馏塔一进二出， 分离出较纯的单一组分为前提下得到的。 （2）多组分分离序列综合 研究始于20世纪70年代，研究方法有：试探法、调优法、数学规划法等。 流程方案选择 保证产品质量、生产能力大、流程短、投资少、能耗低、收率高、操作费用低、管理方便。 以三组分混合物为例： 塔的数目=组分数-1 应满足的要求： 根据第三组分性质和作用不同，特殊精馏可分为恒沸精馏和萃取精馏。第三组分使物系组分数增加，操作流程更复杂，一般不再是单塔操作。为了回收第三组分，采用特殊精馏与普通精馏或液-液萃取联合流程。 具有恒沸点或相对挥发度接近1的物系，不宜采用普通精馏 方法分离。 方法一：采用萃取、吸附以及膜分离等其它分离方法。 方法二：采用特殊精馏，添加第三组分，提高原溶液各组分间的 相对挥发度，使难以用精馏分离的物系变得易于分离。 6—2 共沸精馏 向共沸溶液中加入第三组分(称为挟带剂或共沸剂)， 它能与原溶液中的一个或多个组分形成新的共沸物，其 挥发度与原来各个组分的挥发度有显著的差异，从而可 利用普通精馏方法进行分离。 选择共沸剂虑满足以下要求： (1)与被分离组分形成恒沸物，与另一被分离组分的沸 点≥10℃，这是基本要求。 (2)尽量选与料液中含量少的组分形成共沸物，且尽 量夹带量尽可能高以减少挟带剂用量。 (3)将恒沸物冷凝后能分为轻重二相，即共沸剂与被夹 带组分的相互溶解度要小。 (4)满足工业一般要求。如稳定性、不腐蚀、无毒、不 易着火、来源广、价格低。 指定最初瞬间的xD,1 确定R求N 取某个xw值作为终值xw终 由 求出W终 V=(R+1)D=(R+1) (F-W终) A 调 整 xw终 A 选定汽化速率? 计算精馏时间 结束 No Yes xD,m 规定值 恒定产品组成的间歇精馏的操作型计算： 恒沸精馏与萃取精馏 具有恒沸点或 ? 接近1的物系，受相平衡的限制或经济合理性的制约，不能或不宜采用普通精馏方法进行分离。 解决方法一：采用萃取、吸附以及膜分离等其它分离方法。 解决方法二：采用特殊精馏。向精馏系统添加第三组分，通过它对原溶液中各组分间的不同作用，提高原溶液各组分间的? ，使原来难以用精馏分离的物系变得易于分离。 第三组分使物系组分数增加，操作流程更复杂，一般不再是单塔操作。 为了达到原溶液两组分的完全分离并回收加入的第三组分，通常采用特殊精馏与普通精馏或液-液萃取联合流程。 恒沸精馏 第三组分(恒沸剂或挟带剂)与原溶液中一或两个组分形成恒沸物，使原有组分间的 ? 增大，再用一般精馏方法分离。 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。 挟带剂的选用 (1) 与原溶液的组分形成恒沸物的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) 形成的恒沸物易于分离，以便回收挟带剂，且挟带剂的含量越少越好，这样可节省操作费用； (3) 热稳定性、腐蚀性、毒性、价格等因素。 恒沸精馏举例 工业酒精恒沸精馏（用苯作恒沸剂）制取无水酒精 乙醇-水二元恒沸物（恒沸点78.15℃，乙醇摩尔分率0.894） 苯、乙醇、水三元非均相恒沸物： 苯：0.539 乙醇：0.228 水：0.233 沸点：64.85℃ 上层苯相 苯：0.745 乙醇：0.217 少量水 下层水相 苯：0.0428 乙