恒沸和萃取精馏

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6.８.2
萃取精馏
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例2：环己烷-苯体系，恒沸剂为丙酮 常压下沸点
环己烷
80.8℃
苯
80.1℃
丙酮
56.2℃
环己烷-苯 恒沸物
77℃
环己烷-丙酮 恒沸物
53℃
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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）
脱溶剂 底部产品 糠醛-苯混合液
苯+环己烷 （原料）
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萃取剂的选择原则： （1）选择性高 加入少量萃取剂就能使原组分间的相对挥发度显 著增大 （2） 溶解度大 能和任何浓度的原溶液互溶，以避免分层，否 则难以充分发挥萃取精馏的作用。 （3）挥发性小 其沸点比混合液的其它组分高得多，以保证塔 顶产品的质量，也易与另一组分分离，但沸点也不 能太高，否则会造成回收困难。 （4）稳定、无毒、不腐蚀、来源容易、价格低廉。
例1：乙醇-水体系，乙醇从塔底排出，水被苯从 塔顶带出。 常压下沸点
乙醇 78.3℃ 水 100℃ 乙醇-水 恒沸物组成 苯-乙醇-水 恒沸物组成
4
苯 80.1℃
乙醇-水 恒沸物 78.15℃
苯-乙醇-水 恒沸物 64.6℃
乙醇0.895 水0.105 乙醇0.230 水0.226 苯0.554
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萃取剂能显著改变苯的饱和蒸汽压，而对环己烷 影响不明显，使苯从易挥发组分变为难挥发组分。
苯-环己烷溶液的萃取分离 常 压 下 苯 的 沸 点 为 80.1℃ ， 环 己 烷 的 沸 点 为 80.73℃， 为 0.98，难于用普通精馏方法分离。 若在该溶液中加入沸点较高的糠醛（沸点 161.7℃），则溶液的相对挥发度发生显著的变化 x糠醛 0.0 0.2 0.4 0.5 0.6 0.7
三元非均相 恒沸物 冷凝器 分层器 二元恒沸物 三元非均相 恒沸物 冷凝器
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 乙醇：0.35 其余为水
乙醇水恒沸物
恒 沸 精 馏 塔
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6.９.1 恒沸精馏 加入的第三组分与原溶液中的一个 或者两个组分形成最低恒沸物，从而 形成“恒沸物－纯组分”的精馏体系
。恒沸物从塔顶蒸出，纯组分从塔底
蒸出，这种形式的精馏称为恒沸精馏，
其中所添加的第三组分称为恒沸剂或
者夹带剂。
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6.９
6.９.1 6.９.2
恒沸精馏与萃取精馏
恒沸精馏 萃取精馏
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恒沸精馏与萃取精馏 具有恒沸点或相对挥发度 接近 1 的物系，不能采用普通精馏方法进行 分离。 恒沸精馏与萃取精馏是向精馏系统 添加第三组分，提高原溶液各组分间 的相对挥发度 ，使原来难以用精馏 分离的物系，变得易于分离。
2．萃取精馏
在被分离的二元混合液中加入第三组分，该组分 不与其它组分形成恒沸物，而增大A、B两组分间 的相对挥发度，或打破原恒沸体系，使精馏得以 进行，这种形式的精馏称为萃取精馏。其中所添 加的第三组分称为萃取剂，精馏时从塔底排出。
例一 环己烷 80.8℃ 苯 80.1 ℃ 常压下沸点 糠醛 161.7℃ 苯酚 180℃

0.98 1.38 1.86 2.07 2.36 2.7
循环糠醛 苯
萃取剂回收 段 补充糠醛
环己烷 冷凝器 脱溶剂 萃 取 精 馏 塔 顶部产品 苯+环己烷 （原料）
冷凝器
溶 剂 分 离 塔
脱溶剂 底部产品 糠醛-苯混合液
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循环糠醛 苯 冷凝器 溶 剂 分 离 塔 萃取剂回收段 补充糠醛 环己烷 冷凝器 脱溶剂 萃 取 精 馏 塔 顶部产品
苯 回 收 塔
稀乙醇 水溶液
乙 醇 回 收 塔
无水酒精 二元恒沸物
水
恒沸精馏
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恒沸剂的选择原则：
（1）新的最低恒沸物的沸点，与另一从塔底排出 的纯组分，要有足够大的差别，一般要求大于10℃ （2）希望能与料液中含量较少的那个组分形成恒 沸物，而且夹带组分的量要尽可能高，这样夹带剂 用量较少，能耗较低。 （3）最好能形成非均相混合物，以便于回收其中 的夹带剂。 （4）热稳定性好、无毒、不腐蚀、来源容易、价 格低廉等。 8 返回