共沸精餾的特點
點擊次數(shù)：18294 更新時間：2011-09-23
共沸精餾的特點
共沸精餾是分離液體混合物的一種方法，廣泛應用于化工、煉油等工業(yè)中。 當待分離的兩個組分為共沸溶液體系或它們的揮發(fā)度非常接近時，采用普通精餾方法難以達到分離目的或所需要的理論板數(shù)非常多，且回流比亦較大，使設備費用和操作費用過大而不經(jīng)濟，此時可采用共沸精餾。共沸精餾是向共沸溶液中加入第三組分，使該組分能與原有溶液中的一個或多個組分形成共沸物，且這種新共沸物的揮發(fā)度顯著地高于或低于原有各組分的揮度，則新共沸物中各組分的含量與原料液組成不同，可采用普通精餾方法予以分離。本文綜述了共沸精餾的特點、分類及共沸劑的選擇，介紹了共沸精餾技術的應用，展望了共沸精餾的發(fā)展方向。
1. 1共沸精餾的特點
（ 1） 共沸精餾所用的共沸劑必須與待分離組分的一個或兩個形成共沸物，因此可供選擇的共沸劑有限。
（ 2） 共沸精餾的共沸劑大都從塔頂蒸出，消耗熱能較大，只有當共沸物中共沸劑的含量甚少，與共沸劑形成共沸物的組分在原料中含量也少時，共沸精餾的操作才比較經(jīng)濟。
（ 3） 共沸精餾即可用于連續(xù)操作也可用于間歇操作。
（ 4） 在同樣壓力下操作，共沸精餾的操作溫度較低，比其它精餾更適于分離熱敏性物料。
1. 2 共沸精餾的分類
根據(jù)所形成的共沸物能否分離為不互溶的兩個液相，共沸精餾分為均相共沸精餾和非均相共沸精餾。
1. 2. 1 均相共沸精餾
分離二元均相共沸物常用的方法是通過加入一種共沸劑，使其改變原混合物的性質(zhì)，再進行三元物系的分離。當共沸劑與原溶液中某組分形成二元共
沸物時，三元物系的泡點溫度面上會出現(xiàn)脊（ 谷 ） ，致使穩(wěn)態(tài)精餾塔內(nèi)濃度分布呈復雜狀況，精餾產(chǎn)物的分布局限在某一濃度區(qū)域內(nèi)而背離一般的精餾規(guī)律，稱這種現(xiàn)象為精餾分區(qū)。共沸精餾分區(qū)特性將成為設計分離流程和確定精餾工藝條件時不可回避的問題。從精餾塔溫度分布具有單調(diào)性的角度出發(fā)，人們曾一度認為泡點溫度面上的脊和谷是精餾分區(qū)的邊界，簡單蒸餾的剩余曲線和連續(xù)精餾沿塔高的濃度分布曲線均不會通過脊（ 谷 ） 。
1. 2. 2 非均相共沸精餾
非均相間歇共沸精餾是間歇精餾和共沸精餾的耦合過程，具有設備簡單、可單塔分離多組分混合物和通用性強的優(yōu)點。非均相共沸精餾由于在塔頂有富含共沸劑回流，可以降低回流比，共沸劑的用量遠遠小于萃取精餾，同時還可能完成在萃取精餾中不能完成的分離任務。非均相共沸精餾的主要設備是精餾塔、塔頂冷凝器和分相器。共沸物可以在分相器中分為兩個不互溶的液層: 富含共沸劑的液層回流; 另一液層采出，從而以很經(jīng)濟的方式實現(xiàn)了共沸物的分離。與均相共沸精餾相比，非均相間歇共沸精餾在分相器中實現(xiàn)液液分層，可以減小共沸劑回收塔的工作，特殊情況下還可實現(xiàn)單塔操作。與連續(xù)非均相共沸精餾比較，它具有比較靈活的回流比操作策略，具有更大的操作彈性。但是，由于各參數(shù)隨時間變化和液液平衡計算的困難，以及復雜的回流控制等多方面的原因，導致了設計、模擬和控制的難度，使該過程在被廣泛應用的同時，人們對它的認識不如對共沸物精餾的均相過程和連續(xù)過程那么深入，相關的文獻報道很少。
