第8讲： 间歇精馏：间歇精馏过程的特点、 保持馏 -
第8讲： 间歇精馏：间歇精馏过程的特点、 保持馏 -
2012-4-4
第 9 章 液体精馏
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（2）每釜料液的操作时间 ）每釜料液的操作时间τ 塔釜的蒸发速率V保持稳定不变。 塔釜的蒸发速率 保持稳定不变。 保持稳定不变
时间内， 在 d τ 时间内，进行物料衡算 :
Vdτ = ( R + 1) ⋅ dD
(1)
任一瞬时之前所蒸馏出去的馏出液累积量D 可由物料衡算确定之。 为每釜 任一瞬时之前所蒸馏出去的馏出液累积量 ，可由物料衡算确定之。F为每釜 投放的料液总量。 投放的料液总量。
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根据最终阶段确定了N 之后，如图所示试差法，做出最初阶段的操作线， 根据最终阶段确定了 T之后，如图所示试差法，做出最初阶段的操作线，使 得所得到的N 数值与最终阶段的N 数值基本相同， 得所得到的 T数值与最终阶段的 T数值基本相同，确定最初阶段的操作线的 斜率，从而确定最初阶段的回流比R 斜率，从而确定最初阶段的回流比 初 。
D=F
xf − x xD − x
(2)
将（2）式代入（1）式： ）式代入（ ）
积分得： 积分得：
在操作过程中，每一釜液组成 必然对应于一 必然对应于一R值 通过数值积分方法， 在操作过程中，每一釜液组成x必然对应于一 值，通过数值积分方法，求出 每批料液的操作时间τ 每批料液的操作时间 。
2012-4-4 第 9 章 液体精馏 6
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第 9 章 液体精馏
1
9.7 间歇精馏 间歇精馏(batch rectification) 间歇精馏过程的特点 特点: 过程非定态; 特点 (1)过程非定态 过程非定态 (2)无提馏段，获得 无提馏段， 无提馏段 xD,xW一定的产品，能耗大于 一定的产品， 连续精馏。 连续精馏。 操作方式: 操作方式: 1、馏出液组成保持恒定，不断增加回流比； 、馏出液组成保持恒定，不断增加回流比； 2、回流比恒定，馏出液组成不断减小。 、回流比恒定，馏出液组成不断减小。
间歇精馏讲义
3.4.1 间歇精馏工艺一、间歇精馏流程间歇精馏的一个操作周期：加料、平衡（全回流），第一产品采出、中间馏分采出、第二产品采出等等，釜液排放和塔的清洗。
图3-42 典型的工业间歇精馏装置间歇精馏塔的形式：∙①常规间歇精馏塔也称精馏式间歇精馏塔（图3-43 ）。
∙②提馏式间歇精馏塔（图3-44 ）。
∙③带有中间贮罐的间歇精馏塔或称复杂间歇精馏塔（图3-45 ）。
图3-43 精馏式图3-44 提馏式图3-45 带有中间贮罐的间歇精馏塔∙④其他类型的间歇精馏塔（图3-46 ）。
图3-46 其他间歇精馏塔(a) 双回流罐型; (b) 双加热釜型; (c) 双塔共用加热釜型二、间歇精馏过程分析不同回流方式：1）恒回流比操作回流比保持不变，而馏出物的浓度和流率随时间变化，产品组成为馏出时间内的平均组成。
多元物系的间歇精馏，馏出不同的产品可采用不同的恒回流比，整个过程为分段恒回流。
2）恒塔顶浓度操作回流比随过程的持续进行而逐渐增大，从而使塔顶馏出物的组成维持恒定。
不同精馏模式的能耗比较：连续精馏模式最节能，随馏出量的增加，连续精馏能耗线性增加，而间歇精馏的能耗则急剧增大，特别当要求易挥发组分全部蒸出时，间歇精馏能耗太大，不能采用。
间歇精馏中的恒馏出液浓度比恒回流比操作能耗低，对于高纯度精馏这种差别更甚。
各种参数对间歇精馏操作的影响：1）持液量塔内持液有如下三点影响：∙①沿塔身建立浓度梯度需要一定时间,即需要一定的开工时间,持液量越大，开工时间越长；∙②分离难度加大。
精馏过程开始馏出产品时，塔顶、塔身持液占有浓缩的易挥发组分,使釜液浓度比无持液情况降低,因此获得同样纯度产品所需浓缩倍数增加,分离难度加大；∙③延缓塔内浓度变化,有利于分离；但当间歇精馏过程进行到过渡馏分阶段后期,即将馏出下一合格产品时,持液的惯性作用而不断吐出残余的前一组分(即为该产品的易挥发杂质),而使馏出物呈现轻杂质的“拖尾”现象,增加了过渡馏分的数量,减小了产品收率。
6.12. 间歇精馏
R (1.1 ~ 2) Rmin
实际上，以上两种操作方式常结合使用， 即采用分段保持恒定馏出液组成，而使回流比 逐级跃升的办法采进行操作。
y c1 c2 c3
x
图6-59 回流比不变的间歇精馏 End
图6-57 间歇精馏流程图
a
yWe1
y c1 c2 y c3
yWe2
We3
xWe1 xWe2
x
xWe3
图6-58 馏出液组成恒定的间歇精馏
6.12. 间歇精馏 6.12.1. 馏出液浓度维持恒定的操作 6.12.2. 回流比维持恒定的操作
了解的内容： 间歇精馏特点及应用；
6.12. 间歇精馏
适用范围： 反应产物的分离要求分批进行；
下列情况采用间歇精馏比用连续精馏更为合适： 欲分离的混合物种类或组成经常变动；
要求用一个塔把多组分混合物切割成为几个馏分； 欲处理的物料量很小；
特点：
（1）过程非定态是间歇过程。 间歇过程：一次加入材料，当塔釜组成达到一定 要求时，一次出塔底产品。 （2）塔底加料，无提馏段，只有精馏段； （3） 获得 xD, xW一定的产品，能耗大于连续精馏； （4）瞬间塔顶与塔底的组成呈平衡。
随操作方式的不同，有两种操作： 1）馏出液浓度维持恒定的操作 2）回流比维持恒定的操作
6.12.2. 回流比维持恒定的操作
塔板数一定，若回流比保持不变，则釜中 液体的浓度必随操作的进行而逐渐减小，同时 每一瞬间的组成亦将随之减小。 最小回流比Rmin，应根据xD1和xF计算，即： 回流比以开始的状态计算：
R min
x D1 - y Fe y yFe——与原料液xF相平衡的汽相浓度，摩尔 分数。 操作回流比可取为最小回流比的某一倍数，即：
化工原理：间歇精馏与多组分精馏
第五章 蒸馏
间歇精馏与多组分精馏
定义：
料液一次加入蒸馏釜中。加热产生的蒸汽经冷凝器冷凝， 部分作为塔顶产品，部分作为回流。
2021/7/18
VL
D, xD
Q
W, xW
F
化工原理
间歇精馏过程的特点： 非定态过程：W、x，T 。若保持 R 不变，xD 将随 xW 的
下降而下降；若要维持 xD 不变，则需不断加大 R。 只有精馏段：为了获得同样的xD、xW产品，能耗比连续精
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化工原理
关键组分及各组分在塔顶和塔底产品中的预分配
清晰分割
所选两关键组分为相邻组分， 相差较大。重于重关键组分
的组分全在塔底产品中，轻于轻关键组分的组分全部塔顶产 品中。非关键组分在产品中的分配可由物料衡算求得。
非清晰分割
塔顶产品中有重于重关键组分的组分，塔底产品中有轻于轻 关键组分的组分。组分在产品中分配不能由物料衡算求出， 需在一定假设条件下，用芬斯克全回流公式进行估算。
馏更大。因 xW ，为维持xD 不变，需更大的回流比。
分 馏出液组成一定 类 回流比一定
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化工原理
多组分精馏（Multi-component system）
多组分精馏的原理：与双组分物系相同。
过程计算：与双组分精馏无本质差异。但组分数目增多，故 影响因素也增多，计算过程也就更加复杂。
化工原理
多组分物系的汽液相平衡
用 ij 表示平衡关系时，常用较难挥发的分作为基准组分
由定义
ij
yi yj
xi Ki xj Kj
yi
ij
yj xj
xi
由汽相归一方程
间歇精馏常见的操作模式
间歇精馏常见的操作模式
间歇精馏是一种常见的分离技术，被广泛用于液体和蒸气混合物的分离，可以将任意混合物分别提取出组分。
它可以在较短时间内多次进
行操作，这是其最大优势之一。
首先，要使用间歇精馏进行操作，必须准备好适当的容器。
经常选择
一个圆形管道，其形状能够增加精馏的效率。
另外，还必须准备好充
分的液体供给，以及用来加热或冷却的装置。
其次，将混合物倒入容器中，然后尽可能地加热它。
加热的方式可以
采用电加热或水加热等。
这步操作可使各成分之间的极性不同，低极
性物质容易上升，高极性物质容易下降。
接着，就要开始精馏操作了。
首先，根据所需分离的物质，确定相应
的温度。
然后，将混合物放置在设置好的温度中，并使其进行内部结
构的转化，也就是间歇的蒸发精馏操作，它不但能够将组分分离开来，还能有效地消除其中的某些成分，从而获得更高的纯度。
最后，精馏实验中经常会产生很多残渣，如果不及时清理，则会影响
下一次操作的效果。
从而需要定期清理容器，并将渣滓物质抛弃掉。
总之，间歇精馏常见的操作模式主要包括准备工作、加温结构转化、
精馏操作和维护清理等几个步骤。
将混合物加热，调节到所需温度，
使其发生相变，从而让组分分离出来。
最后，定期清理容器和渣滓，
以保证操作的可靠性和精确度。
间歇精馏
第四节 间歇精馏
一、回流经恒定的操作 二、馏出液组成恒定的操作
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第四节 间歇精馏（分批精馏） 重点是概念 一、间歇精馏特点 1、非定态过程 2、只有精馏段
在同样NT下，达到同样的xD、xw终，
间歇操作能耗大于连续（完整）精馏。 （没有xf，一次性进料出料）
3、操作灵活，适用xf变化较大，处理 量F不大情况
间歇精馏可以采用 两种主要方式
x D 不变，R不断变大 R不变，x 不断变 D
R间 R连能耗大。
实线：完整精馏“连” Rm Rm小 虚线：间歇精馏“间” Rm由小到大
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二、保持xD恒定操作
1、NT确定
保持xD恒定，釜内xw不断下降，分离要求不断提
（2）对实际操作而言，xD恒定，则R↑， 操作不方便，且后期R过大，而R恒 定操
作方便，但总蒸汽量↑，热耗↑， 塔径↑，
不经济，故而应将பைடு நூலகம்者结合：
即采用先x 恒定操作，得成品。后改
D
用R恒定操作蒸中间馏分，将所蒸出的中 间馏分与下批物料掺合一起重蒸。
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高，设计应以终了时的釜液组成xw为计算基准。如图 对应于 x w终 ~ x D 有一最小回流比 N =∞ T
必
x D y w终 x D y w终 Rm Rm Rm1 x D x w终 y m终 x m终
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为使塔板数在一定合理范围内，R终=β Rmin由经济因素决定， R终>Rmin，以
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xD 为截距则作出操作线求出NT。 R终 1
三、保持R恒定操作
间歇精馏新研究进展-PPT精品文档
一、前言
1.1间歇精馏 1.2间歇精馏的特点 1.3间歇精馏的应用
1.1间歇精馏
间歇精馏又称为分批 精馏。间歇精馏操作开始 时，全部物料加入精馏釜 中，再逐渐加热汽化，自 塔顶引出的蒸气经冷凝后， 一部分作为流出液产品， 另一部分作为回流送回塔 内，待塔釜组成降到规定 值后，将其一次排出，然 后进行下一批的精馏操作。
根据回流比可以将间歇精馏分为部分回流间歇精馏过程和全回 流间歇精馏过程：
部分回流间歇精馏过程 现在在工业间歇精馏塔和实验室装置中广泛应用的是 部分回流间歇精馏，它是间歇精馏的最基本模式。它又可 以分为恒定回流比操作和恒定塔顶浓度操作。 全回流间歇精馏过程 全回流间歇精馏过程通常是在精馏塔顶设置一个回流 存料罐，进行全回流操作，直到回流罐内料液浓度达到或 接近平衡后放出的操作过程。
二、新型操作方式
间歇精馏这些年来新发展起来的操作方式主要有：动 态累积间歇精馏塔操作、反向间歇精馏塔操作、中间罐间 歇精馏塔操作、多罐间歇精馏塔操作、提馏式间歇精馏塔 操作、等压串联双塔操作、带塔底储罐的间歇精馏塔操作 以及双再沸器间歇精馏塔操作
2.1动态累积间歇精馏塔的操作
动态累积间歇精馏是在塔顶累积全回流操作的基础 上发展起来的。塔顶累积全回流操作最早由Barb等人和 Block于1967年提出的，装置见图2.1。这种操作方式主 要分为3个阶段：(1)充液阶段；(2)全回流阶段；(3)放液 阶段。
间歇精馏塔
1.2间歇精馏的特点
间歇精馏与连续精馏相比，具有以下特点： 间歇精馏为非稳态过程 即塔内操作参数（如温度、组 成）不仅随位置变化，也随时间变化。
间歇精馏塔只有精馏段。
单塔可以完成多个组分的分离 允许进料组分浓度在较大的范围内变化，操作弹性大。 特别适合于原料处理量小、组分数多的批量生产。
蒸馏-7
（2）物料衡算关系复杂 ）
y in +1
y i ( n +1)
xiD R = xin + R +1 R +1
有m-1个方程
L + qF W = xi ( n ) − xiW L + qF − W L + qF − W
（3）流程方案的选定比较复杂 ）
▲ 需要的塔多
若要将一混合物完全分离成纯组份产品的分离称 之为锐分离 锐分离，需多塔操作。采用简单塔操作时M 锐分离 组份，需M-1个塔。 ▲ 流程方案多 确定原则： ①保证产品质量原则：
分离要求规定： 分离要求规定：通过规定关键组分的分离要求， 对塔的分离结果进行控制。 ◆规定轻关键组份在塔顶的组成和重关键组分在塔底 的组成 ◆规定轻关键组分在塔顶组成及回收率 ◆规定重关键组分在塔底组成及轻关键组分在塔顶的 回收率 （2）非关键组份在两端产品中的分配 ） 作为设计型计算，求N，欲知qnD， qnW，必需知 xwi和xDi， 但xwi 、 xDi 又和N有关，故需试差。
式中：
Ki =
∑α
α ih
ih x i
= α ih K h
④ 逐板计算求解理论塔板数
当关键组份居中时，可分别从塔顶和塔底计算理论板数。
xl x h
xl x h
xl xl ≥ ≥ x x n −1 h q h n
N min
q nDl xl ( )D = xh q nDh
q nWl xl ( )w = xh q nWh
N min
q nD q nW l l log q nD h q nW h = log α l , h
(全) 学习指导：化工专业化工原理课程
化学工程与工艺专业化工原理课程学习指导课程教学内容结构层次、学时及知识点划分说明：化工原理课程是化工专业的一门主要技术基础课程，该课程的性质就是应用物理学、化学和数学等基础知识研究分析化工单元操作的原理及设备。
教学内容所涉及的知识广泛，学习内容多。
因此，将教学内容进行结构层次划分，各层内容进行知识点划分，教学时数规划，有助于教与学。
带※符号的为理论性较强的知识，带★符号的为知识点。
但要指出，在教与学中，均应对于课程的整体进行系统性的掌握。
绪论（2学时）化工生产过程与单元操作、化学工程与化工原理等概念及关系；课程的性质和任务；※课程内容的常用研究方法；★物料衡算和热量衡算；单位制和单位换算。
第1章流体流动（14学时）第1讲：流体的考察方法、流体流动的考察方法。
流体静力学：静压强的概念及其特性；流体流动中机械能的概念；※静压强在空间的分布（流体静力学方程式的导出）。
第2讲：静压强的表示方法及测定方法。
★流体静力学方程式的应用。
流体流动中的守恒原理：质量守恒（连续性方程）、※机械能守恒（流体动力学方程式的导出）。
第3讲：★机械能守恒式的基本应用。
★流体流动中的动量守恒。
流体流动的内部结构：★流动型态；边界层的形成与脱离现象。
第4讲：★圆管内流体层流流动的数学描述（速度分布、剪应力的分布）。
阻力损失的概念；★流体层流流动时阻力损失的计算式（范宁公式）。
第5讲：※圆直管内流体湍流流动时阻力损失的实验研究方法。
局部阻力损失的计算。
第6讲：★管路（包括串联管路、并联管路）的计算：设计型管路的计算；操作型管路的计算（管路中阻力变化对流体流动的影响）；举例。
第7讲：★流体流速和流量的测定：毕托管；孔板流量计；转子流量计。
第2章流体输送机械（6学时）第1讲：流体输送机械的分类。
离心泵：构造、工作原理、性能参数、★特性曲线。
★管路的特性曲线。
第2讲：★离心泵的工作点；★离心泵的串联操作；★离心泵的并联操作。
离心泵的汽蚀现象；※汽蚀余量的概念。
间歇精馏
9.7 间歇精馏9.7.1 间歇精馏过程的特点当混合液的分离要求较高而料液品种或组成经常变化时，采用间歇精馏的操作方式比较灵活机动。
从精馏装置看，间歇精馏与连续精馏大致相同。
作间歇精馏时，料液成批投入精馏釜，逐步加热气化，待釜液组成降至规定值后将其一次排出。
由此不难理解，间歇精馏过程具有如下特点。
① 间歇精馏为非定态过程。
在精馏过程中，釜液组成不断降低。
若在操作时保持回流比不变，则馏出液组成将随之下降；反之，为使馏出液组成保持不变，则在精馏过程中应不断加大回流比。
为达到预定的要求，实际操作可以灵活多样。
例如，在操作初期可逐步加大回流比以维持馏出液组成大致恒定；但回流比过大，在经济上并不合理。
故在操作后期可保持回流比不变，若所得的馏出液不符合要求，可将此部分产物并入下一批原料再次精馏。
此外，由于过程的非定态性，塔身积存的液体量（持液量）的多少将对精馏过程及产品的数量有影响。
为尽量减少持液量，间歇精馏往往采用填料塔。
② 间歇精馏时全塔均为精馏段，没有提馏段。
因此，获得同样的塔顶、塔底组成的产品，间歇精馏的能耗必大于连续精馏。
间歇精馏的设计计算方法，首先是选择基准状态（一般以操作的始态或终态）作设计计算，求出塔板数。
然后按给定的塔板数，用操作型计算的方法，求取精馏中途其他状态下的回流比或产品组成。
为简化起见，在以下计算中均不计塔板上液体的持液量对过程的影响，即取持液量为零。
9.7.2 保持馏出液组成恒定的间歇精馏设计计算的命题为：已知投料量F 及料液组成F x ，保持指定的馏出液组成D x 不变，操作至规定的釜液组成W x 或回收率η，选择回流比的变化范围，求理论板数。
1．确定理论板数间歇精馏塔在操作过程中的塔板数为定植。
D x 不变但W x 不断下降，即分离要求逐渐提高。
因此，所设计的精馏塔应能满足过程的最大分离要求，设计应以操作终了时的釜液组成W x 为计算基准。
间歇精馏的操作先线如图9-48所示。
7.7间歇、恒沸和萃取精馏
GLL
塔内持液量对产品的产量和质量均有影响 例如精馏结束时，塔釜残液中轻组分组成 xW 已降到很低 的程度，但整个塔中存留的液体流入釜中后不仅残液量将 增加，xW 也将上升，从而降低了分离效果。 所以，为了减少塔中的存液量，间歇精馏往往采用填料塔
间歇精馏
料液一次性全加入蒸馏釜中。加热产生的蒸汽经塔顶换热 器冷凝后，部分作为回流，部分作为塔顶产品。
间歇精馏过程的特点： 非定态过程：W 和 x，T 。若保持 R 不变，xD 将随 xW 的下降而下降；若要维持 xD 不变，则需不断加大 R。 只有精馏段：为了获得同样的xD、xW产品，能耗比连续精 馏更大。因 xW ，为维持xD 不变，需更大的回流比。
不同点： C组分的选择范围：萃取剂的沸点必须比被分离组分的沸 点高得多，且要求不与任一组分形成恒沸物或起化学反应， 故选用范围较广。而恒沸剂的沸点则要求小于被分离组分的 沸点10~40℃以内，且要形成恒沸物，故选择范围较窄。
能耗：萃取剂由塔釜排出，而恒沸剂则与一种或一种以上 的被分离组分形成恒沸物而从塔顶排出。故萃取精馏消耗的 能量通常比恒沸精馏小。
改变原组分的 ,从而实现
精馏分离。
塔顶可得一个纯组分，萃取 剂与另一组分从塔底排出。
不要求添加的溶剂与原溶液 中的组分形成恒沸物，所以 萃取剂的选择范围较宽，萃 取精馏应用也更广。
萃取精馏流程示意
补加
B
A
S
溶 剂 回 收 塔
萃 取 料液 精 B+A 馏 塔
间歇精馏讲解
间歇精馏讲解
间歇精馏是一种常见的分离和纯化有机化合物的方法。
它主要适
用于不同沸点的化合物，通过温度的变化使它们分别蒸发、凝结，最
终得到纯净的化合物。
在间歇精馏过程中，需要一个精细的装置。
通常采用双颈烧瓶，
烧瓶装有导管和热交换器，可以用来控制温度和压力。
还需要连接一
个冷凝水管，以便冷却蒸气并使其转化成液体。
此外，还需要使用温
度计、计时器和其他辅助设备来精确控制操作。
在进行间歇精馏时，首先将混合物放入烧瓶中，并加热至混合物
开始汽化。
这时，蒸汽通过导管进入热交换器，在那里它与冷却水接
触并冷却，逐渐转变为液体。
得到的液体收集在另一个烧瓶中，在此
过程中，可以通过温度的变化来控制分离的化合物。
间歇精馏可以广泛应用于有机化合物的分离，如酯、醇、酚、醛、酮、酸等。
它不仅可用于合成工艺中的分离和提纯，还可用于从天然
中提取组分，如植物和动物油脂。
此外，间歇精馏还可以协助分离和测量化合物的揮发度和沸点，
以及用于分析和确定它们的纯度，从而确定适合于不同的应用的最佳
条件。
总之，间歇精馏是一种广泛使用的有效分离方法，它的技术要求
较高，需要精密设备和技能操作。
但是，通过对间歇精馏的逐步理解
和掌握，你将能够通过精确的温度控制和操作技巧，成功分离和纯化你的化合物。
间歇精馏的工艺原理
间歇精馏的工艺原理间歇精馏是一种常见的分离混合物的方法，广泛应用于化工工业中。
其工艺原理基于液体的沸点差异以及馏出物与原混合物之间的蒸汽液体平衡关系。
间歇精馏的基本设备包括装置一个储罐、一个加热器、一个精馏塔和一个冷凝器。
在进行间歇精馏之前，首先需要根据混合物成分的沸点差异来设计精馏塔的组装方式。
通常情况下，精馏塔内设置有多个塔板，每个塔板上放置一层填料。
塔顶设置气体出口，底部设置精馏液的收集室。
上部的加热器用于给精馏塔提供热量，促使液体的汽化。
精馏过程中，混合物首先被加热到其沸点以上，产生蒸汽。
然后，蒸汽进入精馏塔的底部，在塔板上与下降的液体进行接触和平衡。
此时，根据成分的沸点差异，液体在不同塔板上定层，形成馏分。
轻质组分的沸点较低，更容易汽化，所以它们更容易向上升至较高的塔板上。
重质组分的沸点较高，它们则较难汽化，更容易停留在较低的塔板上。
通过不断的汽化和液体重复接触和平衡，可以逐渐将混合物分离为不同馏分。
在精馏过程中，蒸汽和液体在交互作用中形成平衡，且随着温度分布的改变，精馏塔内产生了一个温度梯度。
在塔底，温度最高，对应着混合物的沸点；而在塔顶，温度最低，对应着馏分的沸点。
通过控制塔板之间的液体流动和蒸汽分配，可以使不同组分的馏分以预期的顺序和纯度分离出来。
最后，蒸汽通过塔顶的气体出口进入冷凝器，冷凝为液体馏分。
这些液体馏分被收集到不同的容器中，可以进一步进行加工和利用。
间歇精馏的优势之一是可以分离出纯度较高、品质较好的馏分。
另外，间歇精馏的设备相对简单，操作容易掌握，适用于不同规模的生产。
总而言之，间歇精馏是一种利用混合物的沸点差异和蒸汽液体平衡来实现分离的方法。
通过控制加热、冷凝和液体流动，可以将原混合物逐渐分离为各种纯度不同的馏分。
这种工艺原理在化工工业中有着广泛的应用，例如石油炼制、化学品生产等领域。
精馏干货3精馏分类还是不清楚？看完你就懂了！
精馏干货3精馏分类还是不清楚？看完你就懂了！工业中最常见的分离方法之一是精馏，精馏按操作方式不同可以分为连续精馏和间歇精馏；按操作压力不同，精馏可分为加压精馏，常压精馏和减压精馏；按精馏的原理不同，可分为一般精馏和特殊精馏。
特殊精馏又包括恒沸精馏，萃取精馏，水蒸气蒸馏及分子蒸馏等。
这些有什么区别呢？小编带你了解一下！01什么是间歇精馏？介绍：间歇精馏就是将待处理的物料一次加入到精馏塔的塔釜中，然后加热进行精馏，直到塔釜或塔顶产品符合要求为止。
不合格物料排出。
排出物料后，再加入新一批物料进行精馏。
其精馏塔没有精馏段和提馏段之分。
间歇精馏操作时，釜液经间接加热至沸腾，釜中产生的蒸汽上升到精馏塔内，在此进行热的交换和质的交换。
塔内上升的蒸汽从塔顶引至分凝器。
分凝器所得冷凝液的一部分再引至塔顶的塔板，作为回流。
而未凝的蒸汽及另一部分冷凝液则进入冷凝冷却器，在其中使蒸汽全部冷凝，并使流出液冷却至一定温度，然后进入储罐。
若需要获得不同沸点范围的流出液时，应设立若干个储罐，按沸点不同，分别收集。
间歇精馏通常进行到釜中液体达到指定组成为止。
特点：间歇精馏是间断进料，因而塔釜、塔顶不能连续出料。
出料的浓度随时间而变。
间歇精馏具有生产能力较小，但建设投资少，不需要精密昂贵的控制仪表等特点。
因此适用于小型生产。
02什么是连续精馏？介绍：连续精馏指的是精馏操作连续进料，连续采出。
连续精馏塔一般由精馏段和提馏段组成。
精馏段和提馏段以进料塔板为界，进料板以上的部分称精馏段，进料板以下（包括进料板）称为提馏段。
少数连续精馏塔，或只有精馏段，或只有提馏段。
操作时，原料液经换热器换热到指定的温度，从提馏段的最上一层塔板（即进料板）加入塔内。
如果是液体进料，则物料在该板与精馏段的回流液汇合，然后逐层下流至塔釜。
在逐层下降的同时就从液体中不断蒸出了易挥发（低沸点）的组分，从而使下流至塔釜的液体含有较多难挥发（高沸点）组分。
把塔釜液的一部分连续引至储槽。
间歇精馏
(2) 应用 ① 原料液分批生产；
q nW 2 , x W 2
② 批量小，种类多，产品组成又经常变化，且分离要求较高； ③ 多组分混合物的初步分离。
(3) 特点 ① 间歇操作，料液分批加入塔釜； ② 只有精馏段，无提馏段； ③ 非稳态过程。
6.6.1. 恒定回流比的间歇精馏 恒定回流比 回流比的间歇精馏
′ xD =
z F e λ xWe 1 e
λ
若计算平均组成大于规定平均组成，则设计可行，否则， 重新给定初值进行迭代计算。 上升蒸汽量： 上升蒸汽量： 总上升蒸汽量： 总上升蒸汽量： 即：
nVi = ( R + 1)n Di
∑n
Vi
= ( R + 1)
∑n
Di
nVT = ( R + 1)n D
ln
nWi nWe
xwi
=
∫
xwe
dx w xD xw
令：
ln
nW i nWe
=λ
则：
nW i nWe
=e
λ
初始工况时： nWi = n F 则由物料衡算有：
xWi = z F
n D = n F nWe = n F (1 e λ )
计算平均组成：
′ xD =
整理得：
nWi x wi nWe x we nD
若x wj < x we，则回流比不必再增大
③ 操作时间 τ 通过建立dτ时间内的物料衡算方程，导得操作时间 τ 计算式：
nF τ= (xD z F ) q nV
∫
zF
xW e
R +1 dx ( x D x)
说明： 说明：实际生产过程中，为两种操作方式的结合。
恒定回流比下的间歇精馏
恒定回流比下的间歇精馏§间歇精馏过程的特点间歇精馏是将料液成批投入蒸馏釜,逐步加热汽化,待釜液组成降至规定值后一次性排出的操作,其特点有二:1.间歇精馏为非定态过程,在精馏过程中，釜液组成不断降低，若在操作时保持回流比不变（R不变），则xD 随时下降；反之，若xD保持不变，则在精馏过程中不断提高（增大）R。
特点：①非定态过程，为了达到预期分离要求，实际操作可灵活多样，例如在操作初期可逐步加大回流比使xD不变，但R过大，经济上不合理。
故操作后期可保持R不变，若所得的馏出液不符合要求，可将此部分产物并入下一批原料再次精馏。
间歇精馏往往采用填料塔。
这样可尽量减小持液量（塔身积存的液体量）。
持液量将影响间歇精馏过程及产品的数量。
2.间歇精馏时全塔均为精馏段，无提馏段。
因此获得同样的塔底、塔顶组成的产品，间歇精馏的能耗必大于连续精馏。
间歇精馏一般用于混合液的分离要求较高而料液品种或组成经常变化的情况。
间歇精馏的设计计算方法，首先是选择基准状态（一般为操作的始态和末态）作设计计算，求出塔板数，然后按给定的塔板数，用操作型计算的方法，求取精馏中途其它状态下的回流比及产品组成。
为简化起见，在以下介绍的计算中均不计塔板上液体的持液量对过程的影响，即取持液量为零。
§回流比保持恒定的间歇精馏因塔板数及R不变，故在精馏过程中釜液组成x与馏出液组成xD同时降低，自此只有使操作初期的馏出液组成适当提高，馏出液的平均浓度才能符合产品的质量要求。
设计计算的命题：已知料液量F及xf ，xw，馏出液的平均组成，选择适宜的回流比R，求理论板数。
1．计算基准：操作初态2．Rmin 假设最初的馏出液浓度xD始，根据设计的xD始与釜液组成xf，求出所需的最小回流比Rmin。
然后，选择适宜的回流比Ropt ，计算理论板数NT。
二． xD始的验算设定xD始是否合适，应以令精馏过程所得到的馏出液平均组成满足分离要求为准。
设W——某时刻的釜液量，投料量为F，残液量为W；X——某时刻的釜液组成，由xf 降为xw；与简单蒸馏相同，对微元时间dε作物料衡算因为NT 一定，R亦一定，所以x必与xD一一对应，见上面右图，作平衡线（R一定），并以NT =4试差作x与xD的对应值来。
化工原理课件 97 间歇精馏.
一、间歇精馏流程
间歇精馏时，料液成批投入
D
精馏釜，逐步加热气化，待釜液
xD
组成降至规定值后将其一次排出。
间歇精馏
二、间歇精馏过程的特点 1. 间歇精馏为非定态过程。 2. 间歇精馏时全塔均为精馏段，没有提馏段。 3.塔内的存液量对精馏过程及产品持产量和质量 均有影响。 三、两种操作方式
9.7 间歇精馏
9.7.1 间歇精馏过程的特点 9.7.2 保持馏出液组成恒定的间歇精馏 9.7.3回流比保持恒定的间歇精馏
9.7.1 间歇精馏过程的特点
连续精馏的局限性:
1. 原料液由分批生产得到的，分离过程也要分批进 行；
2. 在实验室或科研室的精馏操作一般处理量较少， 且原料的品种、组成、分离程度经常变化，采用间歇精 馏更为灵活方便；
1.保持馏出液组成恒定 不断加大回流比
2.保持回流比恒定 馏出液组成不断降低
特殊精馏过程的安全分析
特殊精馏过程的安全分析精馏操作除了采用前面所探讨的常见的连续精馏外，还可采用间歇精馏、恒沸精馏和萃取精馏等特殊方式的精馏。
一、间歇精馏间歇精馏又称分批精馏，是把原料一次性加入蒸馏釜内，在操作过程当中不再加料，如图lo—16所示。
将釜内的液体加热至沸腾，所产生的蒸汽经过各块塔板到达塔顶外的完全冷凝器。
刚开始时，将冷凝液全部回流进塔，于是，塔板上可建立泡沫层，各塔板可正常操作，这阶段属开工全回流阶段。
在全回流操作稳定后，渐渐改为部分回流操作，可从塔顶采集产品，塔顶产品中易挥发组分的浓度高于釜液浓度。
随着精馏过程的进行，釜液浓度渐渐降低，各层塔板的气、液相浓度亦渐渐降低。
可见，间歇精馏操作的特点是分批操作，过程非定态，只有精馏段，没有提馏段。
间歇精馏因在塔顶有液体回流，有多层塔板，故属精馏，而不是简单蒸馏。
间歇精馏虽操作过程非定态，但各固定位置的气、液浓度变化是连续而缓慢的。
二恒沸精馏与萃取精馏由精馏原理可知，对于相对挥发度a＝1的恒沸物，是不能用普通精馏方法分离的。
此外，当物系的相对挥发度。
值过低时，虽然可用普通精馏方法分离，但由于此时所需要的理论塔板数或回流比过大，使得设备投资及操作费用都大幅度增高。
生产中遇到这种情况时，往往采用恒沸精馏和萃取精馏。
恒沸精馏和萃取精馏两种方法都是在被分离的混合液中加入第三组分，用以改变原溶液中各小组分间的相对挥发度而达到分离的目的。
如果双组分溶液A、B的相对挥发度很小或具备恒沸物，可加入某种添加剂C(又称挟带剂)，挟带剂C与原溶液中的一个或两个组分形成新的恒沸物(AC或ABC)，新恒沸物与原组分B(或A)以及原来的’恒沸物之间的沸点差较大，从而可较容易地通过精馏获得纯月(或A)，这种方法便是恒沸精馏。
如分离乙醇—水恒沸物以制取无水酒精便是一个典型的恒沸精馏过程，它是以苯作为挟带剂，苯、乙醇和水能形成三元恒沸物，其恒沸组成的摩尔分数分别为：苯0.554、乙醇0.230、水0.226，此恒沸物的恒沸点为64.6℃。
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2012-4-4
根据最终阶段确定了N 之后，如图所示试差法，做出最初阶段的操作线， 根据最终阶段确定了 T之后，如图所示试差法，做出最初阶段的操作线，使 得所得到的N 数值与最终阶段的N 数值基本相同， 得所得到的 T数值与最终阶段的 T数值基本相同，确定最初阶段的操作线的 斜率，从而确定最初阶段的回流比R 斜率，从而确定最初阶段的回流比 初 。
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第 9 章 液体精馏
1
9.7 间歇精馏 间歇精馏(batch rectification) 间歇精馏过程的特点 特点: 过程非定态; 特点 (1)过程非定态 过程非定态 (2)无提馏段，获得 无提馏段， 无提馏段 xD,xW一定的产品，能耗大于 一定的产品， 连续精馏。 连续精馏。 操作方式: 操作方式: 1、馏出液组成保持恒定，不断增加回流比； 、馏出液组成保持恒定，不断增加回流比； 2、回流比恒定，馏出液组成不断减小。 、回流比恒定，馏出液组成不断减小。
间歇精馏过程中， 间歇精馏过程中，塔釜中处于沸腾 状态，故相当于泡点进料。 状态，故相当于泡点进料。
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第 9 章 液体精馏
3
（1）确定所需要的 T ）确定所需要的N
不变， 保持 x D 不变，釜内 x ↓ ，故分离要求 ↑ ，所设计出的塔板数应 过程后期最大分离程度 的要求。 的要求。应以 x W 终 确定 R min 及 N T 能够满足
Rmin
写出最终时的操作线方程，做图得到 写出最终时的操作线方程，做图得到NT 逐渐减小， 逐渐增大至R 随着 x 逐渐减小，R始 逐渐增大至 终 。 按照最终阶段所设计计的塔板数，完全能够满足整个时间段内的要求。
第 9 章 液体精馏 4
x D − yW终 = ，R终 = 1.2 ~ 2） Rmin 终 （ ⋅ yW终 − xW终
2、回流比R不变的间歇精馏 、回流比 不变的间歇精馏
在间歇精馏操作过程中，因为釜液 逐渐减小 逐渐减小， 在间歇精馏操作过程中，因为釜液x逐渐减小， 塔板数已经固定， 不变， 逐渐减小。 塔板数已经固定，若R不变，则xD逐渐减小。 不变 设计计算命题： 设计计算命题： 已知： 、 已知：F、xf 、xW终 、 终
8
验算实际馏出液D的平均组成 验算实际馏出液 的平均组成
1 W1 dx ln =∫ W2 x2 y − x
x
y与x呈相平衡 与 呈相平衡
D = F −W
操作时间： 操作时间： 处理一批料液，塔釜的总蒸发量为： 处理一批料液，塔釜的总蒸发量为： G=(R+1)D ，设塔釜 的恒定蒸发速率为V 则一批料液的操作时间为τ=G/V 。 的恒定蒸发速率为 ，则一批料液的操作时间为
9.7 完
2012-4-4 第 9 章 液体精馏 9
D=F
xf − x xD − x
(2)
将（2）式代入（1）式： ）式代入（ ）
积分得： 积分得：
在操作过程中，每一釜液组成 必然对应于一 必然对应于一R值 通过数值积分方法， 在操作过程中，每一釜液组成x必然对应于一 值，通过数值积分方法，求出 每批料液的操作时间τ 每批料液的操作时间 。
2012-4-4 第 9 章 液体精馏 6
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第 9 章 液体精馏
5
（2）每釜料液的操作时间 ）每釜料液的操作时间τ 塔釜的蒸发速率V保持稳定不变。 塔釜的蒸发速率 保持稳定不变。 保持稳定不变
时间内， 在 d τ 时间内，进行物料衡算 :
Vdτ = ( R + 1) ⋅ dD
(1)
任一瞬时之前所蒸馏出去的馏出液累积量D 可由物料衡算确定之。 为每釜 任一瞬时之前所蒸馏出去的馏出液累积量 ，可由物料衡算确定之。F为每釜 投放的料液总量。 投放的料液总量。
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第 9 章 液体精馏
2
1、 保持 D恒定的间歇精馏 保持x
设计计算命题： 设计计算命题： 已知F， 指定x 不变， 已知 ，xf ，指定 D不变， 操作至规定x 操作至规定 W或η， ， 确定R的变化范围 求: (1)确定 的变化范围 确定 （2）NT ） （3）操作时间 ）操作时间τ
液体精馏（理论课16学时） 第 9 章 液体精馏
第8讲： 讲 9.7 间歇精馏：间歇精馏过程的特点 间歇精馏： 保持馏出液组成恒定的间歇精馏、 保持馏出液组成恒定的间歇精馏、 回流比保持恒定的间歇精馏。 回流比保持恒定的间歇精馏。 9.8 其它形式的精馏：水蒸气蒸馏、恒沸精馏、 其它形式的精馏：水蒸气蒸馏、恒沸精馏、 萃取精馏简介。 萃取精馏简介。
xD
求： （1）R ，（ ）NT ） ，（2）
x w终
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x D终
第 9 章 液体精馏 7
x w终
x D终
显然， 需要设一 x D始，显然， x D始 f x D
可根据最初阶段确定R 和 NT 可根据最初阶段确定
R = (1.2 ~ 2) ⋅ Rmin
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第 9 章 液体精馏