化工分离过程(第11讲)(萃取精馏).pptVIP

化工分离过程 Chemical Separation Processes 第三章 多组分多级分离过程 分析与简捷计算 第三章 多组分多级分离过程分析与简捷计算 3.1 设计变量 3.2 多组分精馏过程（普通精馏） 3.3 萃取精馏和共沸精馏（特殊精馏） 3.3.1 萃取精馏 3.3.1.1 萃取精馏的流程 3.3.1.2 萃取精馏原理和溶剂的选择 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.4 萃取精馏的计算 3.3.2 共沸精馏 3.4 吸收和蒸出（解吸）过程 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 ①溶剂浓度是重要控制参数。通常溶剂浓度越大，关键组 分间的相对挥发度越大。 ②回流比对分离的影响不同于普通精馏，存在一个最佳回 流比。如右图所示。 ③溶剂进塔量通过溶剂浓度影响分离效果。 ④溶剂进塔温度应保持稳定，否则会影响塔内溶剂浓度， 从而影响分离效果。 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 萃取精馏与一般精馏虽然都是利用液体的部分汽化、蒸汽的部分冷凝产生的富集作用，从而将物料加以分离的过程，但是，由于萃取精馏中加入了大量的萃取剂，因此与一般精馏相比有如下几点需要注意： （1）由于加入的萃取剂的量大（一般要求xS0.6），因此，塔内下降液量远远大于上升蒸汽量，从而造成汽液接触不佳，故萃取精馏塔的塔板效率低，大约为普通精馏的一半左右（回收段不包括在内）。在设计时应注意塔板结构及流体动力情况，以免效率过低。 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 （2）由于组分间相对挥发度是借助萃取剂的加入量来调节的，随萃取剂在液相中的浓度的增加，组分1、2的相对挥发度增大。当塔顶产品不合格时，不能采用加大回流的办法来调节，因这样做会使萃取剂在塔内浓度降低，反而使情况更加恶化。 一般调节方法有: 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。这也就是在不改变下降液量的前提下加大了回流比。 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 （3）通常萃取剂用量较大，塔内液体的显热在全塔的热负荷中占较大比例，所以，在萃取剂加入时，温度微小的变化，都直接影响上升蒸汽量，从而波及全塔。应该以萃取剂恒定浓度与萃取剂温度作主要被调参数，以保持塔的稳定，当操作条件接近液相分层区时，更要特别注意。 （4）在决定塔径及设计塔板结构时，除了按照蒸汽量（包括萃取蒸汽在内）计算外，还应注意液流中有较大量的萃取剂。 3.3.1.3 萃取精馏过程分析 （5）在萃取精馏塔内，液相中萃取剂的浓度一般xS0.6，此时，塔中组分1、2的浓度变化范围仅在0.4以内，因此，塔内温度有些变化，由塔顶向下温度会升高，但变化不显著。 （6）在回收段内，由于萃取剂含量迅速下降，仅几块板，即可使xS由0.6~0.8变为0，这样会引起温度的陡降。塔釜处，由于基本上是萃取剂，因此塔釜温度也可能会急剧上升。 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 醋酸甲酯（1）—甲醇（2）溶液用水为溶剂进行萃取精馏，原料组成为：xF1=0.649(摩尔分率）,露点进料，要求塔顶馏出液中xD1=0.95，塔釜液xW1不超过0.0393（以脱溶剂算），选取精馏段中溶剂的浓度xS=0.8，操作回流比R=1.5Rmin，试计算溶剂用量与原料液之比以及所需的理论板。 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 3.3.1.4 萃取精馏过程的计算 ② 计算平均相对挥发度 近似认为有关的三对二元系均为对