特殊精馏(

按萃取剂的萃取原理,通常希望所选的萃取
剂应与塔釜产品形成理想溶液或具有负偏差的非 理想溶液。与塔釜产品形成理想溶液的萃取剂容
易选择,一般可由同系物或性质接近的物料中选
取。对萃取精馏希望萃取剂与塔顶组分1形成具
有正偏差的非理想溶液,且正偏差越大越好。

例如甲醇-丙酮(甲醇沸点64.7℃，丙酮沸点56.4℃)溶液 具有最低共沸点,t恒=55.7℃、x(CH3OH)=0.2的非理想溶 液,如用萃取精馏分离时,萃取剂可有两种类型
精馏是化工过程中重要的分离单元操作，其 基本原理是根据被分离混合物中各组分相对挥发 度（或沸点）的差异，通过一精馏塔经多次汽化 和多次冷凝将其分离。在精馏塔底获得沸点较高 （挥发度较小）产品，在精馏塔顶获得沸点较低 （挥发度较大）产品。但实际生产中也常会遇到 各组分沸点相差很小或者具有恒沸点的混合物， 用普通精馏的方法难以完全分离。此时需采用其 他精馏方法，如恒沸精馏、萃取精馏、溶盐精馏 或加盐萃取精馏等。

由于加入的萃取剂是大量的（一般要求xs>0.6）, 因此塔内下降液量远大于上升蒸汽量，造成汽液 接触不佳，设计时要考虑塔板及流体动力情况。 由于组分间相对挥发度是借助萃取剂的加入量来 调节，当塔顶产品不合格时，不能采用加大回流 的办法调节，一般调节方法：①加大萃取剂用量； ②减少进料量，同时减少塔顶产品的采出量；
在化工生产中常常会遇到欲分离组分之间的 相对挥发度接近于1或形成共沸物的系统。一般认 为对于相对挥发度小于1.05的物系，或者沸点差 小于3℃的物系，用普通的精馏方法进行分离在经 济上是不适宜的。这时通常采用特殊精馏。如向 这种溶液中加入一个新的组分,通过它对原溶液中 各组分的不同作用,改变它们之间的相对挥发度, 系统变得易于分离,这类既加入能量分离剂又加入 质量分离剂的特殊精馏也称为增强精馏。


萃取精馏和恒沸精馏相似，也是向原料液中 加入第三组分（称为萃取剂或溶剂），以改变原 有组分间的相对挥发度而得到分离。但不同的是 要求萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点高得 多，且不与组分形成恒沸液。 萃取精馏常用于分离各组分沸点（挥发度） 差别很小的溶液。

例如，在常压下苯的沸点为80.1℃，环乙烷的沸点为 80.73℃，若在苯—环乙烷溶液中加入萃取剂糠醛，则溶 液的相对挥发度发生显著的变化，如表所示。
恒沸精馏 萃取精馏 其他特殊精馏


若在两组分恒沸液中加入第三组分（称为挟带 剂），该组分与原料液中的一个或两个组分形成 新的恒沸液，从而使原料液ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ用普通精馏方法予 以分离，这种精馏操作称为恒沸精馏。 恒沸精馏可分离具有最低恒沸点的溶液、具有最 高恒沸点的溶液以及挥发度相近的物系。恒沸精 馏的流程取决于挟带剂与原有组分所形成的恒沸 液的性质。




（1）挟带剂应能与被分离组分形成新的恒沸液， 其恒沸点要比纯组分的沸点低，一般两者沸点差 不小于10℃； （2）新恒沸液所含挟带剂的量愈少愈好，以便减 少挟带剂用量及气化、回收时所需的能量； （3）新恒沸液最好为非均相混合物，便于用分层 法分离； （4）无毒性、无腐蚀性，热稳定性好； （5）来源容易，价格低廉。
分离沸点相近的系统或最高恒沸物
1）夹带剂只与原来系统中一个组分形成二组分最
低恒沸物。 2）夹带剂与原来两个组分分别形成二组分最低恒 沸物，但两组分恒沸物的沸点相差较大。 3）夹带剂与原来两个组分形成三元最低恒沸物，
其恒沸点低于任何一个二组分恒沸物，并且其中
所含欲分离的二组分的比例与原混合物的比例不 同。
两种方案比较知，选择甲醇同系物有利。因为如用丙酮的同系 物作萃取剂时,该萃取剂要克服原溶液中沸点差异,使低沸点物质 与萃取剂一起由塔釜排出。





1、萃取剂比挟带剂易于选择。 2、萃取剂在精馏过程中基本上不汽化，萃取精馏 的耗能量较恒沸精馏少。 3、萃取精馏过程中，萃取剂加入量的变动范围较 大，在恒沸精馏中适宜的挟带剂量多为一定。所 以萃取精馏操作较灵活，易控制。 4、萃取精馏不宜采用间歇操作，而恒沸精馏可以 采用间歇操作方式。 5、恒沸精馏操作温度较萃取精馏低，所以恒沸精 馏适用于分离热敏性溶液。
制作人：

图为分离苯—环乙烷溶液的萃取精馏流程示意图。 原料液进入萃取精馏塔1中，萃取剂（糠醛）由塔 1顶部加入，以便在每层板上都与苯相结合。塔顶 蒸出的为环乙烷蒸汽。为回收微量的糠醛蒸汽， 在塔1上部设置回收段2（若萃取剂沸点很高，也 可以不设回收段）。塔底釜液为苯—糠醛混合液， 再将其送入苯回收塔3中。常压下苯沸点为80.1℃， 糠醛的沸点为161.7℃，故两者很容易分离。塔3 中釜液为糠醛，可循环使用。在精馏过程中，萃 取剂基本上不被气化，也不与原料液形成恒沸液， 这些都是有异于恒沸精馏的。


(1) 实验方法
通过测定有萃取剂存在下的汽液平衡数据是最 准确的选择方法,但实验次数多,操作繁复。常以 等摩尔的被分离组分混合液中加入等质量的萃取 剂(例如混合液及萃取剂各100g)相混合后,通过测 定汽液两相的平衡组成,并计算其相对挥发度。相 对挥发度越大,萃取剂选择性越强。
(2)从同系物中选择


在决定塔径及设计塔板结构时，除了按照蒸汽量 计算外，还应注意液流中有较大量的萃取剂。
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能改变原组分相对挥发度，且具有高的选择性。 具有适宜的物性，互溶度大，不分层。 容易再生，易于回收，不起化学反应，不形成恒 沸物。 使用要安全、无毒，对设备不腐蚀，热稳定性好， 价格低廉，来源丰富。