萃取精馏

萃取精馏及其应用

摘要：萃取精馏在近沸点物系和共沸物的分离方面是很有潜力的操作过程。萃取精馏是一种特殊的精馏方法。以改变塔内需要分离组分的相对挥发度。选择合适的溶剂可以增强分离组分之间的相对挥发度, 从而可以使难分离物系转化为容易分离的物系。本文对萃取精馏的优缺点进行阐述以及提出对缺点的改进并对萃取精馏的前景进行展望。

Extractive distillation in nearly boiling material and separating azeotrope is very potential operation process. Extractive distillation is a kind of special rectification method. In order to change the tower requires the separation of components of the relative volatility of separation. This paper expounds the advantages and disadvantages of extract

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Abstracr ：Extractive distillation in nearly boiling material and separating azeotrope is very potential operation process. Extractive distillation is a kind of special rectification method. In order to change the tower requires the separation of components of the relative volatility of separation. This paper expounds the advantages and disadvantages of extractive distillation and put forward to the disadvantages of improvement and Prospect of extractive distillation.

Key words : extractive distillation extraction agent advantages and disadvantages application prospect

一、萃取精馏的简介

萃取精馏：向精馏塔顶连续加入高沸点添加剂，改变料液中被分离组分间的相对挥发度，使普通精馏难以分离的液体混合物变得易于分离的一种特殊精馏方法。

萃取精馏的原理：若采用普通精馏的方法进行分离，将很困难，或者不可能。对于这类物系，可以采用特殊精馏方法，向被分离物系中加入第三种组分，改变被分离组分的活度系数，增加组分之间的相对挥发度，达到分离的目的。如果加入的溶剂与原系统中的一些轻组分形成最低共沸物，溶剂与轻组分将以共沸物形式从塔顶蒸出，塔底得到重组分，这种操作称为共沸精馏；如果加入的溶剂不与原系统中的任一组分形成共沸物，其沸点又较任一组分的沸点高，溶剂与重组分将随釜液离开精馏塔，塔顶得到轻组分，这种操作称为萃取精馏。

萃取精馏的流程：由于溶剂的沸点高于原溶液各组分的沸点，所以它总是从塔釜排出的。为了在塔的绝大部分塔板上均能维持较高的溶剂浓度，溶剂加入口一定要在原料进入口以上。但一般情况下，它又不能从塔顶引入，因为溶剂入口以上必须还有若干块塔板，组成溶剂回收段，以便使馏出物从塔顶引出以前能将其中的溶剂浓度降到可忽略的程度。溶剂与重组分一起自萃取精馏塔底部引出后，送入溶剂回收装置。一般用蒸馏塔将重组分自溶剂中蒸出，并送回萃取精馏塔循环使用。一般，整个流程中溶剂的损失是不大的，只需添加少量新鲜溶剂补偿即可。

例如料液为异辛烷-甲苯混合物,相对挥发度很小。从精馏塔近塔顶处

加入苯酚（正常沸点为 181℃）作为添加剂。苯酚的挥发度很小，全部与甲苯一起从塔底排出。添加剂在每块塔板上保持一定的浓度，使相平衡关系发生有利于分离的变化。从塔底排出的添加剂，可用另一精馏塔进行回收，并循环使用。为避免少量添加剂从塔顶随易挥发组分逸出，可在添加剂入口以上设一两块塔板予以回收，称为添加剂回收段。

二、萃取剂

添加剂的用量对于萃取精馏的分离效果和经济性有很大影响。以异辛烷和甲苯在不同苯酚（添加剂）浓度下的相平衡关系（图1）为例，可知添加剂的浓度较高时，原组分间的相对挥发度较大，分离所需的塔板数也较少。然而添加剂用量大，回收费用增大。因此，添加剂的最佳用量，须通过经济核算来决定。当原料和添加剂按一定比例加入时，还有相应的最适宜回流比。操作时不适当地增大回流比，就降低了添加剂浓度，反而使分离效果变坏。

萃取精馏中溶剂的选择性可用加入萃取剂后物系中欲分离组分的相对挥发度与未加萃取剂组分时的相对挥发度的比值来表示。溶剂的选择性还可用所需分离组分在溶剂中的无限稀活度系数之比来表示。

1，萃取剂的选择原则是：（1）萃取剂的选择性要大。被分离组分在萃取剂种相对挥发度增大的赴欧，分离就容易，也就是所选择的萃取剂选择性大。选择性是选择萃取剂最主要的依据。因为选择性的大小也就决定了被分离组分种轻重关键组分分离的难易程度。因此塔板数的多少，回流比的大小（它影响到塔径）也与它有密切的关系。（2）萃取剂对被分离组分的溶解度要大，这样塔板上的液体