操作型计算和特殊精馏
第三章 精馏
*
(3-8)
当操作压强不高时，气相仍遵循道尔顿分 压定律，式(3-7)可改写为
pyA x A y A x B y A ( 1 x A ) pyB x B y B x A ( 1 y A )x A
x y 1 ( 1) x
（5-12）
（3 - 11）
例3-2 由表3-3数据，求算苯-甲苯的相对 挥发度、平均相对挥发度及气液两相平衡 组成。
精馏是气液两相间的传质过程，传质是 以两相达到平衡为极限的。在分析和解 决精馏操作中所涉及的问题时，常以溶 液的气液相平衡关系为基础。
§3.1 双组分溶液的气液相平衡
3.1.1理想溶液 ： 溶液中不同组分的分子间 作用力和相同分子的分子间作用力完全相 等的溶液.即 AA BB AB
图3-4 具有正偏差的非理想溶液的p-x相图
正偏差很大的体系
（a）T-x(y) 图
(b)
x-y图
图3-5 乙醇－水体系的气液相平衡组成图
负偏差很大的体系
（a）T-x(y) 图
(b)
x - y图
图4-6 硝酸-水体系的气液平衡组成图
4.1.3 相对挥发度
气液平衡关系除用相图表示之外还可用相对挥 发度来表示。 纯液体的挥发度通常指液体在一定温度下的饱 和蒸汽压 由于双组分溶液中一组分的蒸气压受另一组分 存在的影响，故溶液中各组分的蒸汽压比纯组 分的低，溶液中的挥发度可用它在蒸汽气中的 分压 pi 和与其成平衡的液相中的摩尔分数 xi 来表示。
表3-5 由平均相对挥发度计算所得苯-甲苯气液相平衡组成
T
xA yA
0
C
80.1 1.00 1.00
11 特殊精馏
1
第1页
特殊精馏
一般的蒸馏或精馏操作是以液体混合物 中各组分的相对挥发度差异为依据的。组 分间挥发度差别愈大愈容易分离。 但对某些液体混合物，组分间的相对挥发 度接近于1或形成恒沸物，以至于不宜或 不能用一般精馏方法进行分离。则需采用 特殊精馏方法。
第2页
特殊精馏
特殊精馏方法有膜蒸馏、催化精馏、吸附 精馏、恒沸精馏、萃取精馏、盐效应精馏 等。 对恒沸精馏、萃取精馏、盐效应精馏都是 在被分离溶液中加入第三组分以加大原溶 液中各组分间相对挥发度。
第14页
流程收敛
• 介绍概念
✓模块收敛（convergence blocks） ✓撕裂流股（tear streams） ✓流程顺序（flowsheet sequences）
第15页
流程收敛
评估流程的收敛性，需确定
• 计算顺序 • 撕裂流股 • 求解的迭代次数 • 收敛容差 • 收敛的计算方法
关于流程收敛性的所有信息都会写入控制面板（Control Pan nel）
第16页
流程收敛---收敛模块
• 每个设计规定和撕裂流都有一个相关联的收敛模块 • 收敛模块确定撕裂流估算初值或设计规定中控制变
量值在逐次迭代过程中的更新方法。 • Aspen Plus定义的收敛模块的名字以字符“$.”开
头
• 用户定义的收敛模块的名字一定不要用字符“$.”开头 。
• 要确定由Aspen Plus定义的收敛模块，请看Control Panel（控制面板）信息中的“Flowsheet Analysis （流程分析）” 部分。
第24页
特殊精馏—多效精馏
• 例题：
甲醇分离塔，要将60wt%甲醇水溶液提纯。分别用单塔 和双效塔进行分离，并比较当两种产品一致时的能量 利用情况。已知条件： 进料温度为20C，压力为101.325kPa，流率为100kg/h 。单塔的压力为101.325kPa，理论板数为22， 进料板 位置为11， 塔顶产品流率为63kg/h，摩尔回流比为0. 65.
特殊精馏方法介绍
(2-162) ln 12 p1s (1 2 x1 ) ln( s ) Ts A12 p2 (2-161)
讨论溶剂S对 1, 2 的影响:
第三项: x ( A A ) 反映了溶剂S对组分1,2不同作用效果.
s 1S 2S
使 1, 2 / s 1 A1s 0
３）当三元系中有二对二元最低恒沸物，而另一对是二元最 高恒沸物时，压力曲面上就可能出现“谷”；温度曲面 上 就可能出现“脊”； 当三元系中有二对二元最高恒沸物，而另一对是二元最 低恒沸物时，温度曲面上就可能出现“沟”；压力曲面 上 就可能出现“脊”；
2.恒沸点的预测
12
恒沸点时: 12 1 ki ˆV i P
sn x s
结合(2-164)和(2-167) 精:
xs S D sn (1 sn ) L 1 xs
(2-168)
S
RDxs (1 sn )
D sn x s
(1 x s )
1 (1 sn ) x s
(2-169)
提:
xs
其中:
S (1 sn ) L
xs [A 1s A s2 2x1(A s1 A 1s ) xs (A 2s A s2 ) C(x2 x1)]
若 r~X 曲线近似对称,即 Ai,j=Aj,i , C=0
A1, 2 A2,1 A12
A12 A1, 2 A2,1 2
S A1, S AS ,1 A1
V i
0
ˆ P
0
1, 2
V 0 ˆ K1 2 1 f1 V ˆ f0 K2 1 2 2
一般萃取精馏操作压力不高,所以
第三章 多组分精馏和特殊精馏(化工分离过程)
3.1.3 最少理论板数（Nm）和组分分配
全回流对应最少理论板数，但全回流下无产品采出， 因此正常生产中不会采用全回流。 什么时候采用全回流呢？
1、开车时，先全回流，待操作稳定后出料。 2、在实验室设备中，研究传质影响因素。 3、工程设计中，必须知道最少板数。
最少理论板数的计算
Fenske（芬斯克）方程推导前提： 1、塔顶采用全凝器，（若采用分凝器，则分凝器为第1块塔板） 2、所有板都是理论板。
一、关键组分（Key Components）
Na=串级数(2)＋分配器(1)＋侧线采出
F
(0)＋传热单元(2) = 5
已被指定的可调变量： （1）进料位置；（2）回流比； （3）全凝器饱和液体回流或冷凝 器的传热面积或馏出液温度。
余下的2个可调设 计变量往往用来指 定组分在馏出液和 釜液中的浓度。
两组分精馏 指定馏出液中一个组分的浓度，就确定了馏 出液的全部组成；指定釜液中一个组分的浓 度，也就确定了釜液的全部组成。
下面通过实例分别对二组分精馏和多组分精馏过 程分析进行比较。
二组分精馏实例：苯－甲苯
图3-1 二组分精馏流率、温度、浓度分布
三组分精馏实例：苯(LK)－甲苯(HK)－异丙苯
图3-2 三组分精馏流量分布 图3-3 三组分精馏温度分布
四组分精馏实例：苯－甲苯(LK)－二甲苯(HK)-异丙苯
图3-6 四组分精馏液相组成分布
⎜⎜⎝⎛
yA yB
⎟⎟⎠⎞ 2
= ⎜⎜⎝⎛
xA xB
⎟⎟⎠⎞1
代入（3-2）式：
⎜⎜⎝⎛
yA yB
⎟⎟⎠⎞1
= α1 ⎜⎜⎝⎛
xA xB
⎟⎟⎠⎞1
=
⎜⎜⎝⎛
多组分精馏和特殊精馏
核算式
对HNK：C3，iC4，nC4进行核算： C3：d0.6448，xD0.017 C4:xD0
\ 清晰分割假设对 C 3不成立，须调整
5.调整
以前面结果为初值，进行试差
设 d 0 .6 4 4 8 ， 其 它 不 变 ， 重 复 1 4 步
计 算 ， 至 前 后 二 次 结 果 相 近 为 止 。
3. 核实清晰分割的合理性
对
于LNK
，
核
实w
，看
i
是
否xi
,W
0
核实式： fi di wi;
fd ( w )i ( w )i 1
\ wi fi 1 （wd ）i
将
（d ） wi
i
h
N
m（d ）代 wh
入
上
式
有：
wi
1i
fi h N m（wd ）h
核算式
对 于 甲 烷 ， w 9 .6 1 0 5 0 ； x W 1 .5 1 0 6
结果：第二次dC3 0.635 与第一次相近
例3-3 苯（B）-甲苯（T）-二甲苯（X）-异丙苯 （C）的混合物送入精馏塔分离，进料组成（摩尔 分数）为：zB=0.2，zT=0.3， zX=0.1， zC=0.4。相对 挥发度数据：αB=2.25，αT=1.00，αX=0.33，αC= 0.21。分离要求：馏出液中异丙苯不大于0.15%；釜 液中甲苯不大于0.3%（摩尔）。计算最少理论板和 全回流下的物料分配。
1.000 0.025 0.901 0.0167 1.000 - 1.325 0.901 1.325
故
Rm 1.306
返回
3.1.3 最少理论板数和组分分配
1、最少理论板数 全 回 流 R 时 操N ， 作 N m
特殊精馏的原理
特殊精馏的原理特殊精馏是一种分离混合物中不同组分的方法，它利用了组分的物理性质在蒸发和冷凝过程中的差异。
特殊精馏在化学工业中具有广泛的应用，例如提取纯净的化学品，去除杂质，以及分离可变组分的溶剂，等等。
特殊精馏的原理主要基于液体的沸点和蒸汽压之间的关系。
不同组分的沸点不同，因此在加热过程中，组分的蒸汽压也会有所不同。
通过适当的控制温度和压力，可以使特定的组分蒸发并在冷凝器中重新变为液体。
这种过程可以重复进行，从而实现对混合物中不同组分的分离。
特殊精馏有许多不同的类型，以下是其中一些常见的特殊精馏方法：1. 水蒸气蒸馏：水蒸气蒸馏是一种常用的特殊精馏方法，特别适用于那些沸点较高的溶剂。
在水蒸气蒸馏中，混合物首先与水接触，然后加热。
水蒸气将溶剂带至冷凝器中，并在那里冷凝为液体，从而实现了与其他组分的分离。
2. 气相色谱法：气相色谱法通过将混合物分子逐一地通过柱状填充物层来分离组分。
填充物通常是一种不溶于混合物的固体，可以选择根据组分沸点和亲和性来设计填充物。
通过控制载气的流速和温度，可以使不同的组分在柱中以不同的速度通过，从而实现分离。
3. 分馏塔：分馏塔是一种常用的特殊精馏设备，特别适用于分离混合物中沸点相差较小的组分。
分馏塔通常由许多平面或圆柱体的平口塔板组成，这些塔板上有孔，材料可以通过这些孔进入下一个塔板。
在分馏塔内，混合物从底部进入，然后通过不同的塔板，然后在最顶部冷凝为纯净的液体。
不同组分的分离是通过不同的沸点和蒸汽压来实现的。
特殊精馏的原理主要涉及到沸点和蒸汽压的关系，以及控制温度和压力的重要性。
通过调整这些变量，可以根据组分之间的差异实现分离。
特殊精馏方法的选择取决于混合物中的组分种类、沸点范围和分离要求。
在实际应用中，还可能需要结合多种特殊精馏方法，以达到更高的分离效果。
总的来说，特殊精馏是一种非常有效的分离混合物中不同组分的方法，它利用了组分的物理性质差异。
通过适当的控制温度、压力和其他条件，可以实现对混合物中不同组分的分离。
化工原理 精馏 图例
全塔物料衡算--确定产品流量,浓度与进 料流量和浓度之间关系. 精馏段物料衡算—确定精馏段相邻两块 塔板之间的物料组成关系.实为精馏操作 线方程. 提馏段物料衡算—确定提馏段相邻两块 塔板之间的物料组成关系.实为提馏操作 线方程.
例题
每小时将15000kg含苯40%（质量，下同） 和甲苯60%的溶液，在连续精馏塔中进行 分离，要求釜残液中含苯不高于2%，塔 顶馏出液中苯的回收率为97.1%。试求馏 出液和釜残液的流量和组成，以摩尔流 量和摩尔分率表示。
捷算法确定理论塔板层数
平衡蒸馏
流程如下页图:单级而连续操作,溶液预热达较 高温度后,通过减压阀减压,送入蒸馏釜中被部 分气化,两相平衡后分离得产品. 只能实现部分分离. 计算项:
⑴物料衡算—得操作线方程; ⑵溶液预热温度确定; ⑶溶液平衡温度和产品浓度的确定.
平衡蒸馏例题
对某两组分理想溶液进行常压闪蒸，已 知xF为0.5（原料液中易挥发组分的摩尔 分率），若要求汽化率为60%，试求闪蒸 后平衡的气液相组成及温度。
精馏操作线方程例题3
在一连续操作的精馏塔中，分离正戊烷正己烷。进料温度为20℃，进料组成为 0.4，馏出液组成为0.95，塔釜组成为 0.95，釜液组成为0.05，上述组成均为 正己烷的摩尔分率。精馏段每层塔板下 降液体的流量为馏出液流量的1.6倍（摩 尔比），试写出提馏操作线方程
精馏操作线方程例题4
气液平衡方程（去除 下标）：
x y 1 ( 1) x
相图说明
相图t-x-y:两线三区五状态.
相图x-y:实质是气液平衡方程的曲线表 达.
强调—本章所有浓度,溶液量表示全部用 摩尔分率和摩尔量.
武汉理工大学 化工原理实验 特殊精馏
武汉理工大学化工原理实验特殊精馏特殊精馏(萃取精馏)实验一、实验目的1、熟悉萃取精馏的原理和萃取精馏装置；2、掌握萃取精馏塔的操作方法和乙醇水混合物的气相色谱分析方法；3、利用乙二醇为分离剂进行萃取精馏制备无水乙醇；4、了解计算机数据采集系统和用计算机控制精馏操作参数的方法。
二、实验原理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。
萃取精馏是在被分离的混合物中加入某种添加剂，以增加原混合物中两组分间的相对挥发度（添加剂不与混合物中任一组分形成恒沸物），从而使混合物的分离变得很容易。
所加入的添加剂为挥发度很小的溶剂（萃取剂），其沸点高于原溶液中各组分的沸点。
由于萃取精馏操作条件范围比较宽，溶剂的浓度为热量衡算和物料衡算所控制，而不是为恒沸点所控制，溶剂在塔内也不需要挥发，故热量消耗较恒沸精馏小，在工业上应用也更为广泛。
乙醇--水能形成恒沸物（常压下，恒沸物乙醇质量分数95.57%，恒沸点78.15℃）,用普通精馏的方法难以完全分离。
本实验利用乙二醇为分离剂进行萃取精馏的方法分离乙醇--水混合物制取无水乙醇。
由化工热力学研究，压力较低时，原溶液组分1（轻组分）和组分2（重组分）的相对挥发度可表示为sy1/x1P??12??1s1 （1）y2/x2P2?2加入溶剂S后，组分1和组分2的相对挥发度??12?s则为??12?S??P1sP2s????1?2?s （2）TSsP2s?�C―加入溶剂S后，三元混合物泡点下，组分1和组分2的饱式中?P1TS和蒸汽压之比；??1?2?s―加入溶剂S后，组分1和组分2的活度系数之比。
化工原理之五 蒸馏
蒸馏化工生产中经常要处理由若干组分所组成的混合物，其中大部分是均相物系。
生产中为了满足贮存、运输、加工和使用的要求，时常需要将这些混合物分离成为较纯净或几乎纯态的物质或组分。
蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。
这种操作是将液体混合物部分气化，利用其中各组分挥发度不同的特性以实现分离的目的。
它是通过液相和气相间的质量传递来实现的。
蒸馏过程可以按不同方法分类。
按照操作方式可分为间歇和连续蒸馏。
按蒸馏方法可分为简单蒸馏、平衡蒸馏（闪蒸）、精馏和特殊精馏等。
当一般较易分离的物系或对分离要求不高时，可采用简单蒸馏或闪蒸，较难分离的可采用精馏，很难分离的或用普通精馏不能分离的可采用特殊精馏。
工业中以精馏的应用最为广泛。
按操作压强可分为常压、加压和减压精馏。
按待分离混合物中组分的数目可以分为两（双）组分和多组分精馏。
因两组分精馏计算较为简单，故常以两组分溶液的精馏原理为计算基础，然后引申用于多组分精馏的计算中。
在本章中将着重讨论常压下两组分连续精馏。
蒸馏在化学工业中应用十分广泛，其历史也最为悠久，因此它是分离（传质）过程中最重要的单元操作之一。
在前面我们已经知道，蒸馏是气液两相间的传质过程,因此常用组分在两相中的浓度(组成)偏离平衡的程度来衡量传质推动力的大小。
传质过程是以两相达到相平衡为极限的。
由此可见，气液相平衡关系是分析蒸馏原理和进行设备计算的理论基础，故在讨论精馏过程的计算前，首先简述相平衡关系。
相平衡是《物理化学》课程的基本内容，本章侧重于论述其在化学工程中的应用，且讨论的只限于两组分理想溶液。
本节包含四个部分的内容：拉乌尔定律相律相图相对挥发度。
拉乌尔定律根据溶液中同分子间的与异分子间的作用力的差异，可将溶液分为理想溶液和非理想溶液两种。
实验表明，理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律(Raoult's Law)，即:式中溶液上方组分的平衡分压，Pa；同温度下纯组分的饱和蒸气压,Pa；溶液中组分的摩尔分率。
分离第三章特殊精馏萃取蒸馏
筛选；
④修正初选合格溶剂的关键物理性质的数值，结合工艺过
程的特点确定较优溶剂。
22
Summary for solvent choice
基本要求：
（1）选择极性类似于某一关键组分的物质作溶剂 如分离甲醇－丙酮物系
（2）溶剂与某一组分形成氢键
其它要求：
•沸点足够高，不形成共沸物；
•与原液互溶性好，不发生化学反应；
Liqui液d相mo摩le尔fr分act数ion
1
Acetone
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0
top
H2O Methanol
Solvent in 10
20 Feed in
St平ag衡e n级u数mber
30
bottom
25
四、萃取精馏过程的简化计算
Approximate calculation for extractive distillation
Vn
1
y
s
n
S
恒摩尔流假设
l1 l2 ... ln l
F
v1 v2 ... vn1 v
组分物料衡算：vn1 yn' 1 ln xn' Dx D
即：
yn 1
二、萃取精馏的原理和溶剂的选择
Extractive distillation principles and choice of solvent
（1）原理---溶剂的作用 增大原有组分的相对挥发度。
溶剂选择性：在溶剂存在下，组分A对组分B的 相对挥发度与原溶液中组分A对组分B的相对挥 发度之比。
1.0
精馏
图 6-6 精馏塔模型
图 6-7 精馏塔的一段
一、精馏原 一、精馏原 理
6.2.3 精馏塔的操作情况 精馏操作在直立圆形的精馏塔 内进行. 塔内装有若干层塔板或充填 一定高度的填料, g--l 两相传质可以 是微分接触式或逐级接触式. 传质设 备对吸收和蒸馏过程通用. 本章以逐 级接触的板式塔为重点.
图 6-5 无中间产品的 多次部分 气化的分离示意图
从图6 可知，将每一级中间产品返回到下一级中， 从图6-5可知，将每一级中间产品返回到下一级中，不仅可以 提高产品的收率，而且是过程进行的必不可少条件。例如，对第2 提高产品的收率，而且是过程进行的必不可少条件。例如，对第2 级而言，如没有液体x 回流到y 级而言，如没有液体x3回流到y1中(无中间加热器和冷凝器)，就不 无中间加热器和冷凝器) 会有溶液的部分气化和蒸气的部分冷凝， 会有溶液的部分气化和蒸气的部分冷凝，第2级也就没有分离作用 了。因此每级都需有回流液。 因此每级都需有回流液。
一、精馏原理 一、精馏原理
从相图可以看出，用一次部分 气化得到的气相产品的组成不会大 于yD ，而yD 是加热原料液xF 时产生 的第一个气泡的平衡气相组成。同 时，液相产品的组成不会低于xW ， 而xW 是将原料也全部气化时剩下最 后一滴液体的平衡液相组成。组成 为xW 的液体量及组成为yD 的气体量 是极少的。至于将xF 的原料液加热 到t3时，液相量和气相量之间的关系 ，可由杠杆规则来确定。 由此可知，简单蒸馏，即将液体混合物进行一次部分气化(单 级)的过程，只能起到部分分离的作用，只适用于要求粗分或初步 加工的场合。而要使混合物中的组分得到高纯度（几乎完全）的 分离，只有进行精馏。
一、 精馏原理
由此可见， 由此可见，不同温度且互不平衡 的气液两相接触时， 的气液两相接触时，必然会同时产生 传热和传质的双重作用， 传热和传质的双重作用，所以使上一 级的液相回流（ 如液相x 级的液相回流 （ 如液相 x3 ） 与下一级 的气相（如气相y 直接接触， 的气相（如气相y1)直接接触，就可以 将图6 所示的流程演变为图6 将图 6-3 所示的流程演变为图 6-5 所示 的分离流程， 的分离流程，从而省去了逐级使用的 中间加热器和冷凝器。 中间加热器和冷凝器。 2. 实现精馏操作的条件
特殊精馏
不同点 恒沸精馏塔形成恒沸物，从塔顶蒸出 萃取精馏不形成恒沸物，从塔釜离开
第一节 萃取精馏 1.1萃取精馏原理及其计算
萃取精馏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达到分离要求的特殊精馏方法。其要求 萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点高得多,且不与组分形成共沸液, 容易回收。萃取精馏常用于分离各组分挥发度差别很小的溶液。
正偏差
负偏差
以上两图分别是正、负偏差溶液的图，由此可知：
正偏差溶液萃取精馏塔需中间采出溶剂。因为此时萃取剂在 低浓度区使 相对改变很小。
同理负偏差溶液萃取精馏塔需中间采出溶剂
1.4 萃取精馏塔的特点
一、塔内气液相流率分布情况 （假定恒摩尔流） 精馏段： P n-1 n n+1 F m-1 m m+1
(6)溶剂的加入对体系起稀释任用，且使组分1、2间任用力发生 变化。
1.2萃取精馏中萃取剂的选择
采用萃取精馏时,分离效果的好坏与萃取剂
的选择有很大关系。萃取剂的选择性,指的是改变
原有组分间相对挥发度数值的能力,即相对挥发度 变化越大,选择性越好,此外, 还需考虑如下问题。
一、热力学角度 (1) 由式（2-68）
例如,在常压下苯的沸点为80.1℃,环己烷的沸点为80.73℃,若在 苯-环己烷溶液中加人萃取剂糠醛,则溶液的相对挥发度发生显著的变化, 且相对挥发度随萃取剂量加大而增高,如下表所示。
萃取剂的加入, 往往改变了原有组分的相互 作用,因为溶液为非理想溶液,故组分的活度系数 将会发生改变。在这种情况下,原有组分间的相对 挥发度也将发生改变了。
（2-70）
若 与湿度变化的关系不大，则由式（2-68）和（2-70）可 知，此此时因可得出：
特殊精馏
正偏差溶液 最低恒沸点
当在相同温度下溶液上方各组分的蒸气分压均大于采
用拉乌尔定律的计算值，这种混合液对拉乌尔定律具 有正偏差。如：乙醇－水，正丙醇－水
负偏差溶液
最高恒沸点
当各组分的蒸气分压小于拉乌尔定律的计算时，这种 混合液对拉乌尔定律具有负偏差。
如：硝酸－水，氯仿－酮
x=0.894, 最低恒沸点78.15℃
（1）具有较大偏差的非理想溶液，可能具有恒沸点。
但需指出，非理想溶液不一定都具有恒沸点，如甲醇—水混合 液属正偏差系统，但无恒沸点。二硫化碳—四氯化碳混合液属 负偏差系统，也无恒沸点。
（2）在恒沸点处, α=1，故一般蒸馏方法不能使两组分分离。
（3）恒沸点随压力的变化而变化。 （4）非理想溶液，α 随 t （或浓度）变化较大，α 不能 作为常数
x=0.383, 最高恒沸点121.9℃
恒沸精馏与萃取精馏
恒沸精馏：当外加组分与原料中某组分形成低沸点共沸物，并由塔 顶蒸出，而在塔釜得到高纯度的产品。如酒精—水体系中加入苯： 形成新的三元最低恒沸物由添加剂以增大两组分间的α。如 丙烯腈—乙腈体系中加入水，不形成恒沸液，水随高沸点液体由塔底 排出，此时只需25块塔板。
恒沸精馏、萃取精馏比较：
（1）恒沸精馏添加剂必须与被分离组分形成恒沸物，
萃取精馏则无限制，故添加剂的选择范围较广。
（2）恒沸精馏须将添加剂汽化由塔顶蒸出，热耗大，经济性差
（3）萃取精馏须不断加入萃取剂，故不能用间歇操作。
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
乙醇水恒沸物
恒 沸 精 馏 塔
苯 回 收 塔
稀乙醇 水溶液
特殊精馏
• ② 针对高沸点物质，特别是热敏性物料的分离
与提纯，通常采取降低操作温度的措施，例如： 水蒸气精馏和分子精馏。
2、化工生产中常用的特殊精馏
• 主要是: 共沸精馏、萃取精馏、盐效应精馏 • 共同点：都在被分离溶液中加入第三组分以加大
• 原溶液中各组分间的挥发度差别，从而使其易于
好其共沸点低于纯组分的沸点，一般两者 Nhomakorabea点差不小于10℃
• ②新共沸液所含夹带剂的量越少越好，以便减少夹
带剂用量及汽化、回收时所需要的能量；
• ③新共沸液最好为非均相的混合液，便于分层分离；
• ④无毒性、无腐蚀性，热稳定性好；
• ⑤易得、价廉。
4、共沸精馏适合分离哪些混合物
• ①具有最低共沸点的溶液；
• • • • ②具有最高共沸点的溶液； ③挥发度相近的物系； ④热敏性溶液
5、共沸精馏分离乙醇-水的混合物
特
殊 精 馏
一般的蒸馏或精馏 操作是以液体混合物中各组分的挥发 度差异实现液体混合的分离，组分间的挥发度差距越大越 容易分离，但对某些液体混合物，组分间的挥发度接近于 1或者形成共沸物，从而导致用一般的精馏手段不能有效 的分离组分，因此我们不得不用一些特殊的精馏方法来分 离。
1、特殊精馏有哪些？
• ① 膜蒸馏、催化精馏、吸 附 精 馏、反应精馏
• 分离，同时降低设备投资和操作费用。
3、 共 沸 精 馏
• 3.1 什么是共沸精馏？
• 共沸精馏：是指在两组分共沸物中加入第 三组分（所谓的夹带剂），该组分与原料 液中的一个或两个组分形成新的共沸液，
从而使原料液能够以不同的精馏方法予以
分离的操作。
3.2共沸精馏中夹带剂应该怎样选择
化工原理(2)学习要点
化工原理(2)学习要点第一章蒸馏1．本章学习目的通过学习本章，掌握精馏德原理的原理、精馏过程的计算和优化。
2．本章应掌握的内容本章讨论的重点为两组分精馏过程的计算，主要应掌握的内容包括：相平衡关系的表达和应用；精馏塔的物料衡算和操作线关系；回流比的确定；理论板数的求法；影响精馏过程的主要因素分析等。
3．本章学习中应注意的问题利用各组分挥发度的差异将体混合物加以分离的单元操作称为蒸馏。
蒸馏分类方法有很多种，按操作方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏等；按原料组分数目则可分为双组分蒸馏、多组分蒸馏；按操作过程是否连续，可分为连续精馏、间歇精馏。
本章重点是双组份混合液的连续精馏。
精馏是分离混合物最常用、又最早实现工业化的分离方法。
精馏可以直接获得所需要的产品，而不像吸收、萃取等分离方法，需外加溶剂，再将所提取的物质与溶剂分离，因此精馏过程的流程比较简单。
精馏的主要缺点是为造成气、液两相系统，需消耗较多的能量，或者需要建立高真空、高压、低温等技术条件。
通常，由于经济和技术上的原因，才考虑用吸收或萃取等操作以分离混合物。
精馏操作既可在板式塔中、又可在填料塔中进行。
本章以板式塔（分级接触）为主要讨论对象，并引入理论板的概念，以简化精馏计算。
对特定的分离任务，确定理论板数是本章的核心。
对两组分精馏，用梯形图解法求取理论板数。
该法概念清晰，便于分析工程问题。
同时，应掌握影响精馏过程因素的分析，预估精馏操作调节中可能出现的问题，提出解决问题的对策。
精馏与吸收、萃取等操作均属传质过程，应注意它们的共性和个性。
例如相平衡关系的表达方法、传质机理和设备的异同等。
4．本章学习要点4．1描述精馏过程的基本关系4.1.1气液相平衡关系气液相平衡是蒸馏过程的热力学基础，因此了解气液平衡是理解和掌握蒸馏过程的基本条件。
1．气液平衡的作用（1）选择分离方法依据物系的气液相平衡关系，对特定的分离任务，可确定或选择分离方法，例如对相对挥发度近于1的物系，宜采用特殊精馏或萃取等分离操作。
分离工程题库附答案
分离工程题库附答案第一章绪论填空题：1、分离技术的特性表现为其（重要性）、（复杂性）和（多样性）。
2、分离过程是（混合过程）的逆过程，因此需加入（分离剂）来达到分离目的。
3、分离过程分为（机械分离）和（传质分离）两大类4、分离剂可以是（能量）或（物质），有时也可两种同时应用。
5、若分离过程使组分i及j之间并没有被分离，则（a s ij=1）。
6、可利用分离因子与1的偏离程度，确定不同分离过程分离的（难易程度）。
7、平衡分离的分离基础是利用两相平衡（组成不相等）的原理，常采用（平衡级）作为处理手段，并把其它影响归纳于（级效率）中。
8、传质分离过程分为（平衡分离）和（速率分离）两类。
9、速率分离的机理是利用溶液中不同组分在某种（推动力）作用下经过某种介质时的（传质速率）差异而实现分离。
10、分离过程是将一混合物转变为组成（互不相等）的两种或几种产品的哪些操作。
11、工业上常用（分离因子）表示特定物系的分离程度，汽液相物系的最大分离程度又称为（固有分离因子）。
12、速率分离的机理是利用传质速率差异，其传质速率的形式为（透过率）、（迁移率）和（迁移速率）。
13、绿色分离工程是指分离过程（绿色化的工程）实现。
14、常用于分离过程的开发方法有（逐级经验放大法）、（数学模型法）选择题：1、分离过程是一个（A）a.熵减少的过程；b.熵增加的过程；c.熵不变化的过程；d.自发过程2、组分i、j之间不能分离的条件是（C）a.分离因子大于1；b.分离因子小于1；c.分离因子等于13、平衡分离的分离基础是利用两相平衡时（A）实现分离。
a.组成不等；b.速率不等；c.温度不等4、当分离因子（C）表示组分i及j之间能实现一定程度的分离。
a.a ij=1b.a s ij=1c.a ij<15.下述操作中，不属于平衡传质分离过程的是（C）a.结晶；b.吸收；c.加热；d.浸取。
6、下列分离过程中属机械分离过程的是（D）：a.蒸馏；b.吸收；c.膜分离；d.离心分离。
《分离工程》第3章 特殊精馏
第三章特殊精馏3.2 混合物组分相图3.3 萃取精馏3.4 恒沸精馏3.1 概述普通精馏不适用于以下物系的分离：╳α=1；╳α≈1；╳热敏性物系；╳含量低的难挥发组分；3.1概述实现分离、降低能耗为什么用特殊精馏？x, yTP 1P 2相对挥发度随压力变化大改变操作工艺或条件仍可采用普通精馏？3.1概述恒沸组成随压力变化76.5℃69.3%109.0℃60.1%2000kPa101.3kPa改变操作工艺或条件仍可采用普通精馏？H 2OCH 3CN3.1概述WaterAcetonitrile50%60.1%109.0 ºC69.3%76.5 ºC101.3kPa2000kPa塔1塔2恒沸物是非均相x,yT改变操作工艺或条件仍可采用普通精馏？3.1概述水相有机相水有机溶剂有机相水相进料塔1塔2分类:❒萃取精馏: 加溶剂S , 使a AB ❒恒沸精馏: 加溶剂S , a AS = 1 , a AB ❒加盐精馏: 加盐，a AB❒反应精馏: 通过分离促进反应，或者通过反应促进分离特殊精馏？分类？特殊精馏——既加入能量分离剂又加入质量分离剂的精馏3.1概述无盐5%盐盐饱和x1y1醋酸钾浓度对乙醇-水相平衡的影响Furter经验方程：加盐，a AB()ss kx =ααln 乙醇-水加盐精馏体系示例：甲醇和甲醛缩合生产甲缩醛，甲醛转化率低利用精馏促进反应，或者利用反应促进精馏通过精馏分离促进反应，提高转化率。
OH O H C O CH OH CH 263232+↔+第三章特殊精馏3.1 概述3.2 混合物组分相图3.3 萃取精馏3.4 恒沸精馏3.2 混合物组分相图ABCM三组分相图的几种形态等腰直角三角形坐标系等边三角形坐标系X-Y 直角坐标系00.20.40.60.8100.20.40.60.81YXMABCM简单蒸馏剩余曲线图三元混合物间歇蒸馏釜中液体完全混合，泡点3.2混合物组分相图(2)(3)(4)(5)WdtdWx y dt dx i i i )(-=WdtdW dt d -=ζ2,1,=-=i y x d dx i i iζ(1)3,2,1,==i x K y i i i 1,13131==∑∑==i iii ixK x),,,,,,(321321y y y x x x T f =ζ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=)(ln )(0t W W t ζiy ix W ,剩余曲线图3.2 混合物组分相图剩余曲线：蒸馏过程中剩余液相组成随时间变化关系的曲线。
特殊精馏
第四章特殊精馏精馏过程是利用组分间相对挥发度的差异达到分离提纯的目的，但是有时所处理的物料会是以下各种情况：（1）各组分的相对挥发度差异极小，相对挥发度接近于1；（2）相对挥发度等于1，能产生共（恒）沸物；（3）在通常的操作条件下分离组分会分解或发生化学变化。
这时如果采用普通精馏方法，则或者无法分离得到纯组分，或者即使能得到纯组分，但都是十分不经济的和不实际的，需要许多块塔板。
对于这类液体混合物的分离则需要采用特殊的精馏方法即本章讨论的—恒沸精馏和萃取精馏。
定义：特殊精馏的原理是在原溶液中加入另一溶剂，由于该溶剂对原溶剂中关键组分作用的差异，这样就改变了关键组分间的相对挥发度。
因此，就可以用精馏方法分离关键组分。
这种加入第三组分溶剂以后实现将组分分离的精馏被称为特殊精馏。
如果加入的溶剂和原溶液中一个或几个组分形成新的最低共恒沸物，从塔顶蒸出，这种精馏操作被称为共恒沸精馏，所加入的溶剂称共恒沸剂或夹带剂。
如果加入的溶剂仅改变各组分间的相对挥发度，并不产生新的共恒沸物，一般该溶剂的沸点均比较高，故随塔底产品流出，这种精馏操作被称为萃取精馏，所用的溶剂为萃取剂。
共沸精馏与萃取精馏实质上都是多组分非理想溶液的精馏，计算这类精馏过程所用的基本关系仍是相平衡物料衡算和热量衡算，但若保持适当的溶剂浓度，除加料口外，一般均有共沸剂或萃取剂入口，因此是一个多股进料的复杂塔。
第一节萃取精馏及其计算3.1.1萃取精馏的基本原理萃取精馏是在原溶液中加入萃取剂S后，改变了原溶液中关键组分的相对挥发度（改变了组分间的相互作用力），从而达到把组分分离的一种特殊精馏操作。
萃取剂不和原溶液中任一组分形成共沸物，但萃取剂改变了原溶液中关键组分之间的相对挥发度。
萃取剂的沸点均比原溶液中任一组分的沸点高，所以它随塔底产品一起从塔底引出，萃取精馏主要用来分离组分间相对挥发度接近于1，却相对含量又比较大的物系。
如丁烯（1）、丁二烯（2），常压沸点－6.3℃、－4.5℃，α＝1.03。
精馏操作技术
知识目标：●了解精馏操作分类、各种类型的塔板的特点、性能及板式塔设计原则●理解板式塔的流体力学性能对精馏操作的影响●掌握精馏原理及双组分连续精馏塔计算能力目标：●能正确选择精馏操作的条件，对精馏过程进行正确的调节控制●能进行精馏塔的开、停车操作和事故分析化工生产中所处理的原料、中间产物、粗产品等几乎都是混合物，而且大部分是均相物系。
为进一步加工和使用，常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质。
精馏是分离均相液体混合物的重要方法之一，属于气液相间的相际传质过程。
在化工生产中，尤其在石油化工、有机化工、高分子化工、精细化工、医药、食品等领域更是广泛应用。
第一节精馏塔的结构及应用一、精馏塔的分类及工业应用接触时间、面积和空间，以达到理想的分离效果。
根据塔内气液接触部件的结构型式，可将塔设备分为两大类：板式塔和填料塔。
板式塔：塔内沿塔高装有若干层塔板，相邻两板有一定的间隔距离。
塔内气、液两相在塔板上互相接触，进行传热和传质，属于逐级接触式塔设备。
本章重点介绍板式塔。
填料塔：塔内装有填料，气液两相在被润湿的填料表面进行传热和传质，属于连续接触式塔设备。
二、板式塔的结构类型及性能评价（一）板式塔的结构图3-1板式塔结构1-塔体；2-塔板；3-溢流堰；4-受液盘；5-降液管板式塔结构如图3-1所示。
它是由圆柱形壳体、塔板、气体和液体进、出口等部件组成的。
操作时，塔内液体依靠重力作用，自上而下流经各层塔板，并在每层塔板上保持一定的液层，最后由塔底排出。
气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板上的液层，在液层中气液两相密切而充分的接触，进行传质传热，最后由塔顶排出。
在塔中，使两相呈逆流流动，以提供最大的传质推动力。
塔板是板式塔的核心构件，其功能是提供气、液两相保持充分接触的场所，使之能在良好的条件下进行传质和传热过程。
（二）塔板的类型塔板有错、逆流两种，见表3-1。
表3-1 塔板的分类图3-2 塔板分类本章只介绍错流塔板。
第六章精馏——精选推荐
4. 理想溶液的t-x-y关系式的应
用 已知量 待求量
计算式与计算方法
p, t
x, y
t, x
p, y
t, y
p, x
x, y
t, p
y, p
t, x
x, p
t, y
先由t计算pA0，pB0
yA
=
p0A xA p
xA
=
p − pB0 p0A − pB0
p0A pB0
=
yA(1 − xA(1 −
xA) yA)
•三个区
过热蒸汽区 两相区 冷液区
15
•三种点
●沸点
●泡点
●
x越大，易挥发组分
的含量越高，泡点温 度越低。
●露点
y越大，易挥发组分含量 越高，露点温度越低。
● ●
●
汽液两相处于平衡时,两 相温度相同,此时，气相 组成大于液相组成；
当气液两相组成相同时, 气相露点温度总是高于 液相的泡点温度。
杠杆定律
（kPa） 苯 lg p0A =
6.03055
−
1211.033 t + 220.79
甲苯
lg
p0A
=
6.07954
−
t
1344.8 + 219.482
（1）已知t＝100°C，x＝0.3，求y、p
t＝100°C时pA0＝180kPa， pB0＝74.14kPa
把x＝0.3代入
x=
p − pB0 p0A − pB0
(二)、平衡蒸馏
使混合液体部分气化，并使气液两相处于平衡状态，然后 将气液两相分开。
操作方式：连续式、间歇式
闪蒸操作流程：一定组成的液体 物料被加热后经节流阀减压进入 闪蒸室。液体因沸点下降变为过 热而骤然汽化，汽化耗热使得液 体温度下降，汽、液两相温度趋 于一致，两相组成趋于平衡。由 闪蒸室塔顶和塔底引出的汽、液 两相即为闪蒸产品。
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9.5双组分精馏的设计型计算9.5.1理论板数的计算 9.5.2 回流比的选择9.5.3双组分精馏过程的其他类型（1）直接蒸汽加热若待分离的混合液为水溶液，且水是难挥发组分，釜液接近于纯水，这时可采用如上图所示的直接加热方式，把加热水蒸汽直接通入塔釜，以省掉造价昂贵的再沸器。
与间接蒸汽加热精馏塔相比，直接蒸汽加热时精馏操作线、q 线均相同，但是由于塔釜中通入蒸汽直接加热，提馏段物料衡算及全塔物料衡算关系变了。
① 全塔物料衡算总物料衡算 W D S F +=+ 易挥发组分衡算 W Wx Dx S Fx +=⨯+D F 0 式中 S ——直接加热蒸汽流率，kmol/h ； W ——直接蒸汽加热时釜液流率， kmol/h ； W x ——直接蒸汽加热时釜液组成，摩尔分率。
其它符号意义与间接蒸汽加热相同。
② 提馏段操作线方程直接蒸汽加热时也应满足恒摩尔流假设,故有S V =，W L =。
根据物料衡算可导出提馏段操作线方程为W W m x S W x S W x V L x V L y -=-=+1如图所示，直接蒸汽加热时提馏段操作线通过横轴上的点（0,W x ）及q 线与精馏段操作线的交点（q q y x ,）两点，因此也可用两点求直线的方法求提馏段操作线方程：*W*W00x x y x x y q q --=--用上式求直接蒸汽加热时提馏段操作线方程比较方便，问题归结为两操作线交点坐标(q q y x ,)如何求。
因为q 线及精馏段操作线均与间接蒸汽加热时相同，所以仍可用前述方法求q x 、q y 值。
若用式求，则需根据F q D R F q V V S )1()1()1(--+=--==，qF L L W +='=*等关系导出可利用题给已知条件的形式才能求解。
（2）多股进料两种成分相同但浓度不同的料液可在同一塔内进行分离，两股料液应分别在适当位置加入塔内。
整个精馏塔可分成三段，每段均可按图中所示符号用物料衡算推出其操作线方程。
① 操作线方程Ⅰ段 11D+++=R x x R RyⅡ段 V x F Dx x V L y F ''-+''''=11D 式中 1111F q RD F q L L +=+=''1111)1()1()1(F q D R F q V V --+=--=''特别，当1F 为泡点进料)1(1=q ，则Ⅱ段操作线可写成1/1/11F D 1+-+++=R DF x x x R D F R yⅢ段 W x WL W x WL L y -'--''=式中 2211211122F q F q RD F q F q L F q L L ++=++=+''='D F F W -+=21无论何种进料热状况，操作线斜率必有（Ⅲ） （Ⅱ） （Ⅰ）。
② 全塔物料衡算总物料衡算 W D F F +=+21 易挥发组份衡算 WD 2F 21F 1Wx Dx x F x F +=+联立以上两式可得WD W 1F WD W 2F 121x x x x x x x x F F F D --+--=回收率 2F 121F D 12F 21F 1D)/()/(x F F x x F D x F x F Dx+=+=η③ q 线方程q 线方程数与进料股数相同，两股进料q 线方程有两个，即1111F 11---=q x x q q y ，1122F 22---=q x x q q y④最小回流比m in R回流比R 减小，三条操作线均向平衡线靠拢。
当R 减小至某个值时，挟点可能出现在Ⅰ-Ⅱ两段操作线的交点1e 处，也可能出现在Ⅱ-Ⅲ两段操作线的交点2e 处。
对非理想性很强的物系，挟点也可能出现在某个中间位置，先出现挟点时的回流比为最小回流比。
（3）侧线出料如下图所示，此时操作线数目314=-=，因而整个精馏塔可分成三段，每段均可按图中所示符号用物料衡算推出其操作线方程。
以下仅讨论侧线抽出的产品2D x 为泡点液体的情况。
操作线方程Ⅰ段 11D+++=R x x R RyⅡ段 1)/(1/2D 121D 12++++-=R x D D x x R D D R y （泡点采出）以上两式中R 定义为1/D L R =。
Ⅲ段 W x WL W x WL L y -'--''=式中 qF D RD qF D L qF L L +-=+-=+''='21221D D F W --=有侧线出料时操作线斜率通常Ⅱ、Ⅰ，在最小回流比m in R 时，挟点一般出现在q 线与平衡线交点处。
9.6 双组分精馏的操作型计算9.6.1 精馏过程的操作型计算（1）操作型计算的命题：此类计算的任务是在设备（精馏段板数及全塔理论板数）已定的条件下，由指定的操作条件预计精馏操作的结果。
计算所用的方程与设计时相同，此时的已知量为：全塔总板数N 及加料板位置（第m 块板）；相平衡曲线或相对挥发度；原料组成F x 与热状态q ，回流比R ；并规定塔顶馏出液的采出率FD 。
待求的未知量为：精馏操作的最终结果——产品组成w D ,x x 及逐板的组成分布。
操作型计算的特点：① 由于众多变量之间的非线形关系，使操作型计算一般均须通过试差（迭代），即先假设一个塔顶（或塔底）组成，再用物料衡算及逐板计算予以校核的方法来解决。
② 加料板位置（或其它操作条件）一般不满足最优化条件。
下面以两种情况为例，讨论此类问题的计算方法。
回流比增加对精馏结果的影响设某塔的精馏段有)1(-m 块理论板，提馏段为)1(+-m N 块板，在回流比R '操作时获得塔顶组成D x '与釜液组成wx '（参见图9-43a ）。
现将回流比加大至R ，精馏段液气比增加，操作线斜率变大；提馏段气液比加大，操作线斜率变小。
当操作达到稳定时馏出液组成D x 必有所提高，釜液组成w x 必将降低，如图（9-43b ）所示。
定量计算方法是：先设定某一w x 值，可按物料衡算式求出FD F Dx x x D )1(w F --=然后，自组成为D x 起交替使用精馏段操作线方程111+++=+R x x R R y D n n 及相平衡方程nnn y y x )1(--∂=α进行m 次逐板计算，算出第1至m 板的气、液组成。
直至算出离开加料板液体的组成m x 。
跨过加料板以后，须改用提馏段操作线方程w 1)1()1(1)1()1(x D F q R D F x D F q R DF qR y n n --+----++=+及相平衡方程进行m N -次逐板计算，算出最后一块理论板的液体组成N x 。
将此N x 值与所假设的w x 值比较，两者基本接近则计算有效，够则重新试差。
必须注意，在馏出液流率FD 规定的条件下，藉增加回流比R 一提高D x 的方法并非总是有效：a ．D x 的提高受精馏段塔板数即精馏塔分离能力的限制。
对一定板数，即使回流比增至无穷大（全回流）时，D x 也有确定的最高极限值；在实际操作的回流比下不可能超过此极限值。
b ．D x 的提高受全塔物料衡算的限制。
加大回流比可提高D x ，但其极限值为DFx x D F=。
对一定塔板数，即使采用全回流，Dx 也只能某中程度趋近于此极限值。
如DFx x D F=的数值大于1，则D x 的极限值为1。
此外，加大操作回流比意味着加大蒸发量与冷凝量。
这些数值还将受到塔釜及冷凝器的传热面的限制。
（2）进料组成变动的影响一个操作中的精馏塔，若进料组成F x 下降至Fx '，则在同一回流比R 及塔板数下塔顶馏出液组成D x 将下降为D x '，提馏段塔釜组成也将由w x 降至w x '。
进料组成变动后的精馏结果D x '、wx '可用前述试差方法确定。
图9-44表示进料组成变动后操作线位置的改变。
此时欲要维持原馏出液组成D x 不变，一般可加大回流或减少采出量FD。
值得注意，以上两种情况的操作型计算中，加料板位置不一定是最优的。
图9-43b 说明了这一问题。
9.6.2 精馏塔的温度分布和灵敏板（1）精馏塔的温度分布溶液的泡点与总压及组成有关。
精馏塔内各块塔板上物料的组成及总压并不相同，因而 塔顶至于塔底形成某种温度分布。
在加压或常压精馏中，各板的总压差别不大，形成全塔温度分布的主要原因是各板组成不同。
图9-45a 表示各板组成与温度的对应关系，于是可求出各板的温度并将它标绘在图9-45b 中，即得全塔温度分布曲线。
减压精馏中，蒸汽每经过一块塔板有一定压降，如果塔板数较多，塔顶与塔底压强的差别与塔顶绝对压强相比，其数值相当可观，总压降可能是塔顶压强的几倍。
因此，各板组成与总压的差别是影响全塔温度分布的重要原因，且后一因素的影响往往更为显著。
（2）灵敏板一个正常操作的精馏塔当受到某一外界因素的干扰（如回流比、进料组成发生波动等），全塔各板的组成发生变动，全塔的温度分布也将发生相应的变化。
因此，有可能用测量温度的方法预示塔内组成尤其是塔顶馏出液的变化。
在一定总压下，塔顶温度是馏出液组成的直接反映。
但在高纯度分离时，在塔顶（或塔底）相当高的一个塔段中温度变化极小，典型的温度分布曲线如图9-46所示。
这样，当塔顶温度有了可觉察的变化，馏出液组成的波动早已超出允许的范围。
以乙苯-苯乙烯在8kPa下减压精馏为例，当塔顶馏出液中含乙苯由99.9%降至90%时，泡点变化仅为0.7℃。
可见高纯度分离时一般不能用测量塔顶温度的方法来控制馏出液的质量。
仔细分析操作条件变动前后温度分别的变化，即可发现在精馏段或提馏段的某些塔板上，温度变化量最为显著，或者说，这些塔板的温度对外界干扰因素的反映最灵敏，故将这些塔板称之为灵敏板。
将感温元件安置在灵敏板上可以较早觉察精馏操作所受到的干扰；而且灵敏板比较靠近进料口，可在塔顶馏出液组成尚未产生变化之前先感受到进料参数的变动并即使采取调节手段，以稳定馏出液的组成。
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。