精馏分离的特点

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精馏是在汽液两相(或汽液液)逐级(或连续)流动和接触时进行穿越界面的质量和热量传递,并实现混合物分离纯化的化工单元操作过程。精馏技术已经过100多年的发展,并成为目前应用最广泛的一种分离技术,它具有如下特点:

(1)通过精馏分离可以直接获得所需要的产品,而其它一些分离方法,如吸收、萃取等,由于有外加的溶剂,需进一步使所提取的组分与外加组分再行分离,因而精馏操作流程通常较为简单。

(2)精馏分离的适用范围广,它不仅可以分离液体混合物,而且可用于气态或固态混合物的分离。例如,可将空气加压液化,再用精馏方法获得氧、氮等产品;再如,脂肪酸的混合物,可用加热使其熔化,并在减压下建立汽液两相系统,用精馏方法进行分离。

(3)精馏过程适用于各种浓度混合物的分离,而像吸收、萃取、结晶、膜分离等操作,只有当被提取组分浓度较低时才比较经济。

(4)精馏操作是通过对混合液加热建立汽液两相体系的,所得到的汽相还需要再冷凝液化。因此,精馏操作耗能较大。

(5)精馏技术经过多年的发展及广泛的使用,目前已具有相当成熟的工程设计经验与一定的基础理论研究,并发展出了以精馏为基础的许多新型复合传质分离技术。

(6)精馏过程操作简单,易于工程化。即可连续操作,也可间歇操作,可应用于各种批量的操作中。

因而在直到现在,在考虑混分物分离和产品精制时,精馏仍为首选方案,特别是在精细化学品的生产时更为明显。

精细化学品的生产历来受到国内外的重视,在许多欧美发达国家,均将精细化工作为重要、优先的发展方向。我国长期以来,也将精细化工作为重点发展的产业之一。精细化工是现代化学工业的重要组成部分,也是衡量一个国家化工水平高低的重要依据。目前发达国家的精细化工率已超过60%,有的甚至超过80%,而我国只有40%左右。造成我国精细化工相对落后的原因很多,这其中技术的落后是重要原因之一。

精馏技术广泛应用于各类精细化学品的生产中,它不仅用于最终产品的精制,还用于原料的提纯、所用溶媒(剂)和废料的回收等各方面,而且在某些精细化学品的生产中,还直接应参与反应过程。一般而言,精馏作为常用的分离方法,占整个化工生产能耗的大部分,有的比例超过了80%以上,因而提高精馏水平,对于降低化工过程的能耗,提高生产效率有重要意义。同时先进的精馏技术,还可大幅度提高产品的质量,减少生产过程中的废品率,提高原料的利用率,并可极大促进绿色精细化工的发展。

我国精馏技术的研究水平已接近或达到国际先进水平,许多先进技术也在大型化工中得到了应用,但在精细化工生产中,所使用的精馏技术大都很原始,技术含量低。这一方面是因为精细化工生产的多样性与复杂性造成的,但更重要的是因为精馏作为分离手段,还没有引起足够的重

视,往往只是作为一个附属过程,而且由于精细化工的生产特点,企业也不重视生产过程的能耗水平及环保指标。但随着精细化工的发展,及环保要求的日益严格,这一情况正得到改变。

精馏技术是使用相当广泛且相对成熟,但又有很多问题还有待研究的分离方法。它的通用性及技术的完整性,使得精馏一直为精细化工(特别是有机化工)过程的首选精制分离方法,现代精馏技术日新月异,很多都得到了成功的应用,但在精细化工生产中,如何选用最合理的技术路线,还要针对具体情况进行分析和研究。

摘自<精细化工原料及中间体>

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