第四章1恒沸精馏.ppt

讨论： 对于萃取精馏而言，增大回流比是否有利于提高分离度？ 3.3.2 恒沸精馏 恒沸物的分类 二元体系相图 三元恒沸物系统的汽液平衡图 正丁醇—水物系汽液平衡图 常见的二元最低恒沸物 压力101.33kPa 常见的二元最高恒沸物 常见的三元最高恒沸物 3．恒沸物的特性 分离共沸物的双压精馏过程 利用不同压力下，共沸组成不同分离。 例：分离甲乙酮—水 4 恒沸精馏的恒沸剂选择 塔顶为均相恒沸物的恒沸精馏 6.恒沸组成、温度的计算 例题： 分离共沸物的双压精过程 恒沸精馏实例 环己烷与苯 环己烷（常压沸点80.8℃）与苯（常压沸点80.82℃）形成正偏差恒沸物，共沸组成含苯0.540(摩尔分率)。共沸点77.4℃,共沸剂丙酮（常压沸点56.4℃）仅与环己烷形成二元正偏差恒沸物（共沸点53.1℃，组成0.746(丙酮)，） 氯仿与丙酮 氯仿（常压沸点61.2℃）与丙酮（常压沸点54.6℃）形成负偏差恒沸物，共沸组成含氯仿0.655(摩尔分率)。共沸点64.5℃,共沸剂二硫化碳仅与丙酮形成二元正偏差恒沸物（共沸点39.3℃，组成0.761(二硫化碳)，） 乙醇与水 5.恒沸精馏的基本流程 （ 2 ）恒沸剂流程 塔顶为均相恒沸物的恒沸流程 塔顶馏出物为三元恒沸物 分离共沸物的双压精馏过程 利用不同压力下，共沸组成不同分离。 例：分离甲乙酮—水 6.恒沸精馏塔的计算 3.恒沸剂的加入位置 4. 回流比 5. 恒沸精馏理论板数的计算 例题 若恒沸剂加入量适宜，则应该恒沸剂不会在塔底液中出现，而被分离的组分1会完全与恒沸剂形成恒沸物从塔顶蒸出，即塔顶恒沸物S1点（在三角形相图S1边上的一点），塔釜产品组分必然落在S1M连线的延长线上，即最理想的点为2点（三角形的一个顶点）。此时恒沸剂的加入量可以用杠杆定律计算。 塔顶产品量（恒沸物） 塔底产品量 按物料衡算 若恒沸剂S的量不够如图形成的混合物是点，则塔釜产品只能是组分1、组分2的混合物，因为加入的恒沸剂S的量不足以把组分1全部都夹带出去；反之，若恒沸剂S的量过多如图，则塔釜产品将是组分2和过量恒沸剂所形成的混合物。 由此可见，恒沸剂用量不是随意加入的，而是需要根据恒沸组成和分离要求准确计算严格控制的。 H2O xF MEK x(y) Ⅰ Ⅱ T 图3-26 具有最低共沸物的二组分 系统在不同压力下的T-y-x图 Ⅰ Ⅱ F D1 W1 W2 图3-25 双压精馏流程 塔顶为非均相恒沸物恒沸精馏流程 （1）无恒沸剂流程（自恒沸流程） 物系本身就能产生非均相恒沸物，则在恒沸精馏的时候无需外加恒沸剂。例如：正丁醇---水物系分离的恒沸精馏。流程如图。在恒沸精馏塔顶引出的是接近恒沸组成的蒸汽，冷凝冷却后形成两个液相，轻相为富正丁醇层，返回塔作为回流，在塔底得纯的正丁醇；重相为富水层，送回正丁醇回收塔（也称水塔）。 接近恒沸组成的蒸汽从回收塔塔顶出来，因为水是塔底产品，所以可用直接蒸汽作水蒸汽蒸馏。如果料液中所含正丁醇含量低于分层器中轻相的正丁醇含量，料液可以直接加入分层器，否则应直接送入恒沸精馏塔。这种流程是以待分离的正丁醇水溶液的蒸汽冷凝液（即非均相恒沸液）分层，富正丁醇相回流塔内作为恒沸剂的恒沸精馏流程。 这是常规的恒沸流程，如图所示。恒沸剂F与组分1形成恒沸物由塔顶蒸出，蒸汽经冷凝冷却后形成非均相液体混合物称为非均相恒沸物，上层轻相为富恒沸剂相返回塔内作为回流；下层重相为富组分1相送入组分回收塔进一步处理后，在塔底得到较纯的组分1。例如醋酸---水物系的分离就是以异丙醚作为恒沸剂，塔顶为非均相恒沸物流程。为保证恒沸精馏塔中的恒沸剂的浓度，往往需向塔内补充新鲜恒沸剂。 以甲醇为恒沸剂分离甲苯和烷烃，待分离的甲苯和烷烃混合物与一定量的恒沸剂甲醇一起加入恒沸精馏塔内，从塔顶蒸出甲醇与烷烃所形成的最低恒沸物，经冷凝后部分回流，部分引入萃取塔用水萃取，由萃取塔底引出甲醇水，塔顶引出较纯的烷烃。甲醇和水的混合液再用普通精馏方法分离，甲醇精馏塔顶得到较纯的甲醇，返回恒沸精馏塔顶或进料作为恒沸剂的补充，萃取水可以循环使用。由恒沸精馏塔底引出的甲苯中含有甲醇，再进入脱甲醇塔，从脱甲醇塔顶蒸出甲醇和甲苯的恒沸物，这又出现一个恒沸物，作为恒沸精馏塔的进料，塔釜得到纯甲苯作为