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共沸精餾的特點(diǎn)

點(diǎn)擊次數(shù):16446 更新時(shí)間:2011-09-23

 

共沸精餾的特點(diǎn)
共沸精餾是分離液體混合物的一種方法,廣泛應(yīng)用于化工、煉油等工業(yè)中。 當(dāng)待分離的兩個(gè)組分為共沸溶液體系或它們的揮發(fā)度非常接近時(shí),采用普通精餾方法難以達(dá)到分離目的或所需要的理論板數(shù)非常多,且回流比亦較大,使設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用過(guò)大而不經(jīng)濟(jì),此時(shí)可采用共沸精餾。共沸精餾是向共沸溶液中加入第三組分,使該組分能與原有溶液中的一個(gè)或多個(gè)組分形成共沸物,且這種新共沸物的揮發(fā)度顯著地高于或低于原有各組分的揮度,則新共沸物中各組分的含量與原料液組成不同,可采用普通精餾方法予以分離。本文綜述了共沸精餾的特點(diǎn)、分類及共沸劑的選擇,介紹了共沸精餾技術(shù)的應(yīng)用,展望了共沸精餾的發(fā)展方向。
1. 1共沸精餾的特點(diǎn)
( 1) 共沸精餾所用的共沸劑必須與待分離組分的一個(gè)或兩個(gè)形成共沸物,因此可供選擇的共沸劑有限。
( 2) 共沸精餾的共沸劑大都從塔頂蒸出,消耗熱能較大,只有當(dāng)共沸物中共沸劑的含量甚少,與共沸劑形成共沸物的組分在原料中含量也少時(shí),共沸精餾的操作才比較經(jīng)濟(jì)。
( 3) 共沸精餾即可用于連續(xù)操作也可用于間歇操作。
( 4) 在同樣壓力下操作,共沸精餾的操作溫度較低,比其它精餾更適于分離熱敏性物料。
1. 2 共沸精餾的分類
根據(jù)所形成的共沸物能否分離為不互溶的兩個(gè)液相,共沸精餾分為均相共沸精餾和非均相共沸精餾。
1. 2. 1     均相共沸精餾
分離二元均相共沸物常用的方法是通過(guò)加入一種共沸劑,使其改變?cè)旌衔锏男再|(zhì),再進(jìn)行三元物系的分離。當(dāng)共沸劑與原溶液中某組分形成二元共
沸物時(shí),三元物系的泡點(diǎn)溫度面上會(huì)出現(xiàn),致使穩(wěn)態(tài)精餾塔內(nèi)濃度分布呈復(fù)雜狀況,精餾產(chǎn)物的分布局限在某一濃度區(qū)域內(nèi)而背離一般的精餾規(guī)律,稱這種現(xiàn)象為精餾分區(qū)。共沸精餾分區(qū)特性將成為設(shè)計(jì)分離流程和確定精餾工藝條件時(shí)不可回避的問(wèn)題。從精餾塔度分布具有單調(diào)性的角度出發(fā),人們?cè)欢日J(rèn)為泡點(diǎn)溫度面上的脊和谷是精餾分區(qū)的邊界,簡(jiǎn)單蒸餾的剩余曲線和連續(xù)精餾沿塔高的濃度分布曲線均不會(huì)通過(guò)脊。
1. 2. 2     非均相共沸精餾
非均相間歇共沸精餾是間歇精餾和共沸精餾的耦合過(guò)程,具有設(shè)備簡(jiǎn)單、可單塔分離多組分混合物和通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。非均相共沸精餾由于在塔頂有富含共沸劑回流,可以降低回流比,共沸劑的用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于萃取精餾,同時(shí)還可能完成在萃取精餾中不能完成的分離任務(wù)。非均相共沸精餾的主要設(shè)備是精餾塔、塔頂冷凝器和分相器。共沸物可以在分相器中分為兩個(gè)不互溶的液層: 富含共沸劑的液層回流; 另一液層采出,從而以很經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)了共沸物的分離。與均相共沸精餾相比,非均相間歇共沸精餾在分相器中實(shí)現(xiàn)液液分層,可以減小共沸劑回收塔的工作,特殊情況下還可實(shí)現(xiàn)單塔操作。與連續(xù)非均相共沸精餾比較,它具有比較靈活的回流比操作策略,具有更大的操作彈性。但是,由于各參數(shù)隨時(shí)間變化和液液平衡計(jì)算的困難,以及復(fù)雜的回流控制等多方面的原因,導(dǎo)致了設(shè)計(jì)、模擬和控制的難度,使該過(guò)程在被廣泛應(yīng)用的同時(shí),人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)不如對(duì)共沸物精餾的均相過(guò)程和連續(xù)過(guò)程那么深入,相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道很少。

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