【正文】 V不變，塔頂流出液 D逐步下 降，來保證塔頂濃度。見例 9－ 10附表 2。 回流比保持恒定的間歇精餾 塔板數(shù)和回流比不變，塔頂餾出液濃度和釜液濃度同 時下降。為了達到某一要求的產(chǎn)物，最初的餾出液濃度 要提高，使整個精餾過程的平均濃度為產(chǎn)品濃度。 設計型計算 已知料液量 F，料液組成 xF，最終釜液 xW，餾出液平均 濃度 xDp。 選擇合適的回流比及所需理論板數(shù)。 設初始濃度 xDs。 選合適的回流比，計算理論板。 有類似簡單精餾形式 因塔板數(shù)和回流比一定，瞬時 釜液組成 x必對應一個塔頂濃 度 xD。通過數(shù)值積分得 W。 平均濃度 xDp為： m i nD c FFFxyRyx???ln FWxxDF d xW x x? ??FWDpF x W xxD??例 9－ 11是兩種間隙精餾能耗得對比 結果：在產(chǎn)品質量一樣的情況下，保持恒定塔頂組成的 比較經(jīng)濟，但控制比較困難。 恒沸精餾和萃取精餾 當有恒沸物的物系，不能用精餾的方法把恒沸物分 離；或相對揮發(fā)度接近 1，用精餾所需的理論板太多。 需用特殊精餾的方法，即一般加入第三組分來改變原組 分間的熱力學相平衡關系。常用的特殊精餾有恒沸精餾 和萃取精餾。恒沸精餾加入第三組分挾帶劑，形成新的 恒沸物從塔頂蒸出。萃取精餾不形成恒沸物，第三組分 萃取劑從塔底排出。 恒沸精餾 雙組分非均相恒沸精餾 不要加入第三組分，利用塔頂恒沸物冷凝后分成兩個 部分互溶的液相，通過二個塔設備聯(lián)合操作，來進行分 離。 xF=% 蒸汽 其余水 xW＝ % 99%糠醛 恒沸組成 %糠醛 2％糠醛 %糠醛 三組分恒沸精餾 以乙醇～水物系原恒沸物 （摩爾分數(shù)），溫度 ；現(xiàn)加入苯為挾帶劑，形成三元恒沸物 度，組成苯 ，乙醇 ，水 。挾帶劑量合 適正好把水全部帶完。流程見圖 9－ 50。 挾帶劑的選擇 ： 1）能與一個或二個組分形成最低恒沸物從塔頂蒸出。 最好與量少的成恒沸物，以減少能耗。 2）新的恒沸物要容易分離，回收挾帶劑，最后冷凝后 分層。 3）挾帶劑的挾帶量要大，可以少有挾帶劑。 萃取精餾 流程 —— 異辛烷～甲苯（沸點 ~ 度 )， 加苯酚（沸點 181度）為萃取劑。 異辛烷～甲苯 異辛烷 甲苯～苯酚 甲苯 苯酚 萃取劑的選擇 1）選擇性高； 2）揮發(fā)度小，易回收； 3）與原物系能有足夠的互溶度，混合良好。 操作特點 ： 1）各板保持足夠的萃取劑濃度，回流比太大會使萃取 劑濃度下降； 2）為使精餾段和提餾段萃取劑濃度接近，原料以飽和 蒸汽加入； 3）萃取劑加入量一般較多，能耗主要提高萃取劑溫 度。 恒沸精餾和萃取精餾的比較 1）因恒沸精餾要形成恒沸物，恒沸劑比較難選擇；萃 取劑容易選擇，適用范圍大； 2）恒沸物塔頂蒸出，萃取劑塔頂排除，因此恒沸精餾 能耗大； 3）萃取劑不斷從塔頂加入，難以間歇操作；恒沸精餾 大規(guī)模生產(chǎn)和實驗室都能間歇精餾。 多組分精餾基礎 多組分精餾流程方案的選擇原則 1）按進料接近 2）按揮發(fā)度大到小分離； 3）按相對揮發(fā)度大到小分離； 4）按摩爾分數(shù)大到小分離； 5）分離要求高或難分離的最后。 分離流程數(shù) 二組分，一個塔，一個方案； 三組分，二個塔，二個方案； 四組分，三個塔，五個方案； 五組分，四個塔， 14個方案。 A+B+C A+B C B C A+B+C A B+C C B 多組分的氣液相平衡 平衡常數(shù) 相對揮發(fā)度 泡點溫度計算 露點溫度計算 oi i iiiypKxp???//oi i i i iij oj j j j jy x K py x K p???? ? ?11111, 11, ( ) ( )nni i j iiinnjji i j i i i j iiijjj i j iij i j i i j iy K xyyy x y xxxyxyx x x?????????????? ? ???????????????111/( / )nniiii ii ijii ijyxKyxy??????????多組分物系的平衡蒸餾（閃蒸） 多組分精餾的關鍵組分和物料衡算 關鍵組分 —— 在進料中選二個組分，對多組分分離起控 制作用，揮發(fā)度大的為輕關鍵組分，揮發(fā) 度小的為重關鍵組分。 ( 1 ~ 1 )( 1 )( 1 )Fi i iFi i ii i iFiiiiF D WFx Dy Wx i nx q y qxy K xxxK q K??? ? ? ?? ? ?????全塔物料衡算 分離要求 —— 只能對關鍵組分進行規(guī)定。如： 1）塔頂重關鍵組分摩爾分數(shù)，塔底輕關鍵組分摩爾分 數(shù)規(guī)定，產(chǎn)品產(chǎn)出率 D/F， W/F及其他組分摩爾分 數(shù)不能自由選擇。 2）當塔頂產(chǎn)出率 D/F和塔頂重關鍵組分摩爾分數(shù)規(guī)定， 及其他組分摩爾分數(shù)不能自由選擇。 清晰分割法 —— 輕重關鍵組分相鄰，兩者揮發(fā)度差異較 大，分離要求較高時。可以認為：比輕關鍵組分還輕的 組分僅在塔頂，比重關鍵組分重的組分僅在塔底。 1 , 1 , 1Fi i iFi Di WiF D WFx Dy Wxx x x????? ? ?? ? ? 全回流近似法 —— 假定：實際部分回流時，各組分在塔 頂和塔底產(chǎn)品中的摩爾分 數(shù)與全回流時的相同。 多組分精餾理論塔板數(shù)的計算 最小回流比 多組分精餾中，由非關鍵組分存在，加料板上下各 有一個恒濃區(qū)。 m inl g l g l gl g l g 39。l g l gD i D hihW i W hDiihWiiihixxNxxxkbxDkbW?????????m i n111 , R 1nni j F i i j F iiii j i jxxq??? ? ? ???? ? ? ?????