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溶媒回收基础知识培训资料第一章概述 作用：一般都不参与化学反应，只是由于其某一方面或几方面的物理特性被用作制药生产过程中的载体和媒介 废溶媒的处理：废溶媒除一些质量较好的母液溶媒及反萃后萃余溶媒，可在提取或经过洗涤后直接套用外，其他都需经过蒸馏操作进行回收。 回收的重要性：降低生产成本，减少环境污染。 公司使用的溶媒：丁醇、丁酯、乙醇、乙酯、丙酮、二氯甲烷、三乙胺、异丙醇、甲醇、乙腈等。第二章 溶媒回收的基础知识 溶媒回收的方法：常用的有蒸馏、吸收、萃取等，其中蒸馏应用最为广泛。 蒸馏的原理：蒸馏是分离液体混合物重要单元操作之一。其原理是利用混合液中各组分在热能驱动下,具有不同的挥发能力，使得各组分在气液两相中的组成之比发生改变，即易挥发组分（轻组分）在气相中增浓，难挥发组分（重组分）在液相中得到浓缩。 蒸馏过程可按不同的方法分类 按操作方式分为：单级蒸馏（可分为平衡蒸馏和简单蒸馏）和多级蒸馏（可分为精馏和特殊蒸馏） 按操作流程分为：间歇蒸馏和连续蒸馏 按操作压力分为：常压蒸馏、减压蒸馏（又叫真空蒸馏）和加压蒸馏 按待分离混合物的组分数分为：双组分精馏和多组分精馏。 挥发度：衡量组分挥发能力的物理量。 相对挥发度：在混合物中各组分间挥发能力的差异 。习惯上指易挥发组分的挥发度与难挥发组分的挥发度之比 若1，则表示A比B 更容易挥发，且若值越大，说明组分挥发度越大，分离越易进行。反之不然，尤其在=1时不能用普通的精馏方法将之分离。2.1 各种蒸馏过程简介 平衡蒸馏：为一般的闪蒸过程（平衡汽化）和部分冷凝汽化（平衡冷凝）过程。其原理为液相（或气相）混合物连续通过节流闪蒸或膨胀或将混合气进行部分冷凝，使物流达到一次平衡的蒸馏过程，称之平衡蒸馏。 （a）为闪蒸（b）为部分冷凝 简单蒸馏：又称为微分蒸馏，也是一种单级蒸馏操作。蒸馏过程中不断从塔顶采出产品。每从塔顶采出一定量的产品，则塔釜减少相同的釜液量，产品与釜液组成随时间而改变，且互成相平衡关系。为此，该过程是一动态过程。 平衡蒸馏和简单蒸馏多用于待分离混合物中各组分挥发度相差较大而对分离要求不高的场合，是最简单的蒸馏； 精馏：利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。该过程中，传热、传质过程同时进行，属传质过程控制 。 精馏过程中，原料从塔中部适当位置进塔，将塔分为两段，上段为精馏段，不含进料，下段含进料板为提馏段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。气、液相回流是精馏重要特点。 在精馏段,气相在上升的过程中，气相轻组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获轻组分产品。 在提馏段，其液相在下降的过程中，其轻组分不断地提馏出来，使重组分在液相中不断地被浓缩，在塔底获得重组分的产品。 精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。 特殊蒸馏适合于待分离混合物中各组分的挥发度相差很小甚至形成共沸物，普通蒸馏无法达到分离要求的场合。主要有萃取精馏、恒沸精馏、盐熔精馏、反应精馏及水蒸气蒸馏。 常用的特殊精馏： 恒沸精馏：对于具有恒沸点的非理想溶液，通过加入质量分离剂即挟带剂与原溶液其中一个或几个组分形成更低沸点的恒沸物，从而使原溶液易于采用蒸馏进行分离的方法，称之为恒沸精馏。 恒沸物分最高恒沸物和最低恒沸物两种。根据共沸温度比各组分的沸点高还是低区分。 常用的特殊精馏： 萃取精馏：组分的相对挥发度非常接近，但不形成共沸物的混合物，不宜采用常规蒸馏方法进行分离。而通过加入质量分离剂（或称之萃取剂），改变各组分间的相对挥发度，以便采用精馏方法加以分离。 萃取剂：本身挥发性很小，不与混合物形成共沸物，却能显著地增大原混合物组分间的相对挥发度。 间歇精馏又称分批精馏。将原料分批加入釜内，每蒸馏完一批原料后，再加入第二批料。在一个操作过程中，塔的操作参数(如回流比，或温度)不断改变，以达到取得所需馏份之目的。 间歇精馏的特点：只有精馏段、动态过程、开、停车频繁，设备利用率不高，操作不方便，又难于得到高纯度的产品 。 间歇精馏一般分恒定回流比（馏出液组成不断变化）和恒定产品组成（连续增大回流比） 间歇精馏的应用：批量少，品种多，且经常改变产品要求的分离。 连续精馏：原料液经预热器加热到指定温度后，送入精馏塔的进料板，在进料板上自塔上部下降到回流液体汇合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中，在每层板上，回流液体与上升蒸气相接触，进行热和质的传递过程。操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液）。部分液体气化，产生上升蒸气依次通过各层塔板。塔顶蒸气进入冷凝器中，被全部冷凝，并将部分冷凝液自回流或用泵送回塔顶，作为回流液体，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品。 连续精馏的特点：稳态过程、连续进料连续采出、同时具有精馏段和提馏段。 加压蒸馏适用于常压下为气态（如空气）或常压下沸点近室温的混合物，可提高其沸点； 常压蒸馏适用于常压下沸点在1500C以内的混合物； 减压蒸馏（真空蒸馏）适用于对于常压下沸点较高或热敏性物质，可降低其沸点。2.3 传热的基本原理热能的传递是由于物系内部两部分之间温度的不同而引起的，热能总是自动从温度较高的物体传递给较低的物体。 传热的基本方式传导：物体中温度较高的分子或自由电子，因振动而与相邻的分子碰撞，将热能以动能的方式传递给温度较低的分子。固体的传热、静止的液体或气体的传热等都属此类。在层流流体中，传热方式与流向垂直时也属于传导。 对流：对流只能在流体中发生，由于流体质点的相对位移所产生的对流运动，将热能从空间中一处传递到另一处。在对流传热过程中，也伴随着流体质点间的热传导，但其主要原因是由于流体质点位置的变动。 辐射：辐射是一种以电磁波形式传播能量的现象，无论固体或流体都能把热能以电磁波的形式辐射出去。热传导和对流都是靠质点直接传递热量，而辐射传热不需要任何物质做媒介。物体虽然能以辐射的方式传递热能，但是只有在物体之间温度差很大时，辐射方能成为主要的传热方式。 第三章 溶媒回收的主要设备简介在溶媒回收过程中会用到许多设备，如：泵、储罐、换热器、精馏塔等，在此我们只简单介绍主要设备换热器和精馏塔以及与之相关的配件。3.1 换热器 夹套式换热器结构：夹套式换热器主要用于反应过程的加热或冷却，是在容器外壁安装夹套制成。 优点：结构简单。 缺点：传热面受容器壁面限制，传热系数小。 为提高传热系数且使釜内液体受热均匀，可在釜内安 装搅拌器。也可在釜内安装蛇管。 沉浸式蛇管换热器 结构：这种换热器多以金属管子绕成，或制成各种与容器相适应的情况，并沉浸在容器内的液体中。 优点：结构简单，便于防腐，能承受高压。 缺点：由于容器体积比管子的体积大得多,因此管外流体的表面传热系数较小。 为提高传热系数，容器内可安装搅拌器。 喷淋式换热器1-直管；2-外管；3-水槽；4齿形檐板 结构：多用于冷却管内的热流体。将蛇管成排地固定于钢架上，被冷却的流体在管内流动，冷却水由管上方的喷淋装置中均匀淋下，故又称喷淋式冷却器。 优点：传热推动力大，传热效果好，便于检修和清洗。 缺点：喷淋不易均匀 套管式换热器 结构：将两种直径大小不同的直管装成同心套管，并可用U形肘管把管段串联起来，每一段直管称作一程。 优点：进行热交换时使一种流体在内管流过，另一种则在套管间的环隙中通过。流速高，表面传热系数大，逆流流动，平均温差最大，结构简单，能承受高压，应用方便。 列管式换热器 列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用。 优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，大型装置中普遍采用。 结构：壳体、管束、管板、折流挡板和封头。 一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 固定管板式 结构简单,成本低；壳程不易机械清洗,可能产生较大的热应力； 使用场合:壳程流体不易结垢或容易化学清洗,壳体与传热管壁温度之差小于50度否则加膨胀节(低于6070度,压力低于7kg/cm) 浮头式换热器 结构较为复杂,成本高,消除了温差应力，应用广泛 U形管式换热器 其构造简单，重量轻，但弯管工作较麻烦，为了保证管子具有一定的弯曲半径，管板利较差。管内很难进行机械清洗，要求管内流体必须清净，一般适用于高温、高压场合。 板式换热器 螺旋板式换热器 板翅式换热器逆流型 错流型 其它类型换热器纵向翅片管 横向翅片管 螺旋槽纹管 缩放管 静态混合器 强化现有传热设备，开发新型高效的传热设备，可以在较小的设备上获得更大的生产能力和效益 强化传热的途径 从传热速率方程 Q KStm不难看出，增大总传热系数K、传热面积S和平均温差tm都可提高传热速率Q。 v 增大传热面积S 增大传热面积，可以提高传热速率。但增大传热面积不应靠增大设备的尺寸来实现，而应从设备的结构来考虑，提高其紧凑性。即单位体积内提供较大的传热面积。改进传热面的结构，如用螺纹管、波纹管代替光滑管，或采用翅片管换热器、板式换热器及板翅式换热器，都可增加单位体积内设备的传热面积。例如板式换热器，每立方米体积可提供传热面积250-1500m2，而列管式换热器，单位体积的传热面积为40-160m2。v 增大平均温差tm 增大平均温差，可以提高传热速率。但是平均温度差的大小主要取决于两流体的温度条件。一般来说，流体的温度为生产工艺所规定，因此可变动的范围是有限的。当换热器中两侧流体均变温时，采用逆流操作时可得较大的平均温度差。螺旋板式换热器和套管式换热器可使两流体作严格的逆流流动。 v 增大总传热系数 增大总传热系数，可以提高传热速率。要提高K值，就必须减小各项热阻。但应各项热阻所占比重往往不同。因此应设法减小对K值影响较大的热阻。 A、加大流速，增强流体湍动程度，减小传热边界层中滞流内层的厚度，以提高对流传热系数，即减小对流传热的热阻。 B、防止结垢和及时清除垢层，以减小垢层热阻。 3.2 精馏塔 精馏塔是提供混合物气、液两相接触条件 实现传质过程的设备。该设备可分为两类，一类是板式精馏塔，第二类是填料精馏塔。 板式塔 板式塔中气液两项是逐级接触，混合物浓度发生阶跃式变化，而填料塔则不同，气、液两相是微分接触，气、液的组成则发生连续变化。 塔体为一圆式筒体，塔体内装有多层塔板。塔板设有气、液相通道，如筛孔及降液管、底隙、溢流堰等。 板式塔结构及塔内的流动 再沸器加热釜液产生气相在塔内逐级上升，上升到塔顶由塔顶冷凝器冷凝，部分凝液返回塔顶作回流液。液体在逐级下降中与上升气相进行接触传质。液体横向流过塔板，经溢流堰溢流进入降液管，液体在降液管内释放夹带的气体，从降液管底隙流至下一层塔板。塔板下方的气体穿过塔板上气相通道，如筛孔、浮阀等，进入塔板上的液层鼓泡，气、液接触进行传质。气相离开液层而奔向上一层塔板，进行多级的接触传质。 塔内气、液两相异常流动 v 液泛:气、液两相在塔内总体上呈逆行流动，并在塔板上维持适宜的液层高度，气、液两相适宜接触状态，进行接触传质。如果由于某种原因，使得气、液两相流动不畅，使板上液层迅速积累，以致充满整个空间，破坏塔的正常操作，称此现象为液泛。 塔板液泛 塔板漏夜v 过量雾沫夹带液泛 雾沫夹带造成返混，降低塔板效率。少量夹带不可避免，只有过量的夹带才能引起严重后果。液沫夹带有两种原因引起，其一是气相在液层中鼓泡，气泡破裂，将雾沫弹溅至上一层塔板。可见，增加板间距可减少夹带量。另一种原因是气相运动是喷射状，将液体分散并可携带一部分液沫流动，此时增加板间距不会奏效。随气速增大，使塔板阻力增大，上层塔板上液层增厚，塔板液流不畅，液层迅速积累，以致充满整个空间，即液泛。 v 降液管液泛 当塔内气、液两相流量较大，导致降液管内阻力及塔板阻力增大时，均会引起降液管液层升高。当降液管内液层高度难以维持塔板上液相畅通时，降液管内液层迅速上升，以致达到上一层塔板，逐渐充满塔板空间，即发生液泛。并称之为降液管内液泛。两种液泛互相影响和关相。其最终现象相同。 严重漏液 板式塔少量漏液不可避免，当气速进一步降低时，漏液量增大，导致塔板上难以维持正常操作所需的液面，无法操作。此漏液为严重漏液。 塔板上气、液流动状态 泡沫状态 喷射状 塔板型式 v 泡罩塔：其传质元件为泡罩 。塔板下方的气相进入升气管，然后从齿缝吹出与塔板上液相接触进行传质。由于升气管作用，避免了低气速下的漏液现象。为此，该塔板操作弹性，塔效率也比较高，运用较为广泛。最大的缺点是结构复杂，塔压降低，生产强度低，造价高。 v 浮阀塔板 ：其型式有圆形、方形、条形及伞形等。较多使用圆形浮阀，而圆形浮阀又分为多种型式，浮阀取消了泡罩塔的泡罩与升气管，改在塔上开孔，阀片上装有限位的三条腿，浮阀可随气速的变化上、下自由浮动，提高了塔板的操作弹性、降低塔板的压降，同时具有较高塔板效率，在生产中得到广泛的应用。 A型 十字架型型 V-4型 方形浮阀 v 筛板塔板 ：筛板塔盘去掉泡罩和浮阀，直接在塔板上，按一定尺寸和一定排列方式开圆形筛孔，作为气相通道 。气相穿过筛孔进入塔板上液相，进行接触传质。其结构简单，造价低廉，塔板阻力小。只有设计合理操作适当，筛板塔仍可满足生产所需要弹性，而且效率较高。若将筛孔增大，堵塞问题也可解决。 v 喷射塔板 ：将塔上冲压成斜向舌形孔，张角20左右，如图所示。气相从斜孔中喷射出来，一方面将液相分散成液滴和雾沫，增大了两相传质面，同时驱动液相减小液面落差。液相在流动方向上，多次被分散和凝聚，使表面不断更新，传质面湍动加剧，提高了传质效率。将舌形板做成可浮动舌片与塔板铰链，如图（b）所示，称其为浮舌塔板，可进一步提高其操作弹性。 a b 填料塔填料塔是一种应用很广泛的传质设备。与板式塔相比，填料塔的基本特点是结构简单、压降低、填料易采用耐腐蚀材料制造。 气液两相在填料塔内进行逆流接触，填料上的液膜表面即为气液两相的主要传质表面。1、填料（作用是使气液两相的接触面积增大）2、栅板（用来支承填料）3、喷洒器（使吸收剂均匀地分布到所有填料上）4、液体再分布器操作时，吸收剂从喷洒器喷出，沿填料表面向下流动；气体则自下而上流动，与吸收逆流，并互相接触。在一般情况下，气液两相的接触面积等于被吸收剂所湿润的填料表面积。所以，填料塔单位容积内吸收面积的大小，主要与填料的构造特性和液体分布的均匀程度有关。 由于上升气流和下降吸收剂在填料层中不断接触，吸收质不断溶解，所以上升气流中溶质的浓度越来越低，到塔顶时达到工艺要求而排出塔外，同时下降液体中溶质的浓度越来越高，到塔底时达到工艺要求而排出塔外。 v 对填料的基本要求1）要有较大的比表面积，即值应大。 填料的表面只有被流动的液相所润湿，才能构成有效的传质面积。因此，若希望有较高的传质速率，除要有大的比表面积之外，还要求填料有良好的润湿性能，及有利于气、相均匀分布的形状。2）要有较高的空隙率，即值应大。 一般说来，填料的空隙率多在0.450.95范围以内。当填料空隙率较高时，气、也通过能力大且气流阻力小，操作弹性范围较宽。 3）从经济、使用及可靠的角度出发，还要求单位体积填料的重量轻、造价低，坚牢耐用，不宜堵塞，有足够的机械强度，对于气、叶良斯昂介质都有良好的化学稳定性等。 v 填料塔的操作条件（1）塔中液体的分布如果液体分布不均匀，部分填料表面没有被液体湿润，吸收面积会减少，塔也降低。由于近塔壁处填料的充填密度比中心处小，流体阻力小，液体沿填料流下时，特别是沿乱堆的填料流下时，总是中心趋向塔壁，这种现象称为壁流或附壁现象。因此在实际生产中往往把塔内填料分成若干层，两层之间装有倒锥形液体再分布器，使液体再流向中心。喷淋密度增大时，气体的流体阻力也增大。阻力大到一定数值时，塔就不能正常操作。因此喷淋密度不能过大。（2）塔内气体的流速 当气体流速不大时，吸收速率很低，流体阻力也较小。当气体流速增大处于湍流状态时，吸收速率和流体阻力突然增大。当气速较小时，气体对沿填料流动的液全无牵制作用，压力降比干填料的稍大些。填料表面滞液量只与液体的喷淋密度有关，占据一部分填料层的空隙。当气速增大时，气体开始牵制下流的液体，填料表面滞液量增加。当气速增大到某一界限值时，气体的摩擦阻力使液体不能向下畅流，填料层顶部积液，这时塔内液体由分散相变成连续相，而气体由连续相变成分散相，气体以气泡状透过液体而流动，这种现象称为液泛。当气速继续增大时，压力降急剧增大，液体随气体大量带出。通常认为液泛点是填料塔稳定操作的极限状况。 板式塔与填料塔的比较一、填料塔操作范围较小，特别是对于液体负荷的变化更为敏感。当液体负荷较小时，填料表面不能很好地润湿，传质效果急剧下降；当液体负荷过大时，则容易发生液泛。设计良好的板式塔，则具有大得多的操作范围。二、填料塔不适合于处理易聚合或含有固体悬浮物的物料，而某此类型的板式塔（如大孔径筛板、泡罩塔等）则可以有效地处理这种物系。另外板式塔的清洗亦比填料塔方便。三、当气液接触过程中需要冷却以移除反应热或溶解热时，填料塔因涉及液体均布问题而使结构复杂化，而板式塔可方便地在塔板上安装冷却蛇管。同理，当有侧线出料时，填料塔也不如板式塔方便。四、以前乱堆填料塔直径很少大于0.5m，后来又认为不宜超过1.5m。根据近十年来填料塔的发展状况，这一限制似乎不再成立。板式塔直径一般不小于0.6m。五、关于板式塔的设计资料更容易得到而且更为可靠，因此板式塔的设计比较准确，安全系数可取得更小。六、当塔径不很大时，填料塔因结构简单而造价便宜。七、对于易起泡物系，因填料对泡沫有限制和破碎的作用，故填料塔更适合。八、对于腐蚀性物系，填料塔更适合，因可采用瓷质填料。九、热敏性物系宜用填料塔，因为填料塔内的持液量比板式塔少，物料在塔内的的停留时间短。 十、填料塔的压降比板式塔小，因而对真空操作更为适宜。 精馏塔的设计要求1技术性能优良，保证气液相达到最充分的传质和传热作用，塔板效率高，操作稳定，操作弹性大，当操作条件变动时，塔板效率变动不大。2生产能力大，单位塔截面的处理量大。3气体阻力小；4结构简单，易于制造，操作、调节和维修方便，耐腐蚀，不易堵塞等。 3.3 精馏塔操作v 间歇蒸馏：又称分批蒸馏。 间歇蒸馏是将料液一次加入蒸馏釜中，在釜中加热汽化，产生的蒸汽自塔底上升与塔顶回流的液体进行传质作用后，经冷凝器冷凝，冷凝液一部分作为回流，另一部分为塔顶产品。当残液组成达到要求时，停止操作，残液一次排出。再重新加料进行下一批的精馏操作。间歇蒸馏有两种操作方式，塔顶产品组成随操作方式而不同。一种方式是操作中保持回流比恒定，随着精馏的进行，釜液组成不断降低，使塔顶产品组成也随之不断降低。另一种是维持塔顶产品组成恒定或近于恒定，则操作中必须遂渐加大回流比，当回流比加到足够大时，这时的产品量少，在经济上很不合算。因此，生产上常将以上两种操作方式结合进行，即在精馏初期采用逐渐加大回流比的操作，以维持产品组成近于恒定，至精馏后期保持恒定回流比操作，将操作后期得到的不合要求的产品另行收集，并入下批料液中再行精馏。当釜液减少到很少时，而组成尚达不到排放要求，这时，从经济上考虑，也可采用暂不排放，可同下批物料精馏后排放。 v 连续精馏废料在经过预热后进入精馏塔中，在精馏塔底部的存液在再沸器或塔釜中被加热而部分汽化，蒸汽沿塔逐板上升，使全塔处于沸腾状态。蒸汽上升到塔顶后，再塔顶冷凝器冷凝后，一部分作为塔顶溜出液（即成品）采取，另一部分作为塔顶回流液回到塔内，逐板下流，使塔中各板保持一定液层，与上升蒸汽密切接触，进行传质传热。料液于塔中部适当的位置加入，其液相部分也逐板下流，直到再沸器，其蒸汽部分则逐板上升，进入冷凝器，通常将精馏塔中的料液加入板称为加料板，加料板以上部分称为精馏段，加料板以下部分称为提馏段。 3.4 精馏操作分析与诊断 一方面为塔的合理操作提供适宜操作条件的范围，以提高塔的生产能力，降低生产成本；另一方面针对不同工况进行分析，为出现故障及时、准确的诊断提必要的信息，以便排除故障恢复正常生产。 精馏操作分析 操作过程的分析的方法、手段，通常是调查研究、现场测试以及严格的模拟计算，并且主要从以下几方面开展工作：v 应用物料衡算的关系检验精馏塔采出量的合理性。如果采出不合理，就不可能使塔两端产品同时达到要求。 v 应用热力学原理，如相平衡关系，分析塔内温度、压力、组成等分布的合理性。 v 应用理论级及塔板效率的基本概念，分析影响分离能力的主要原因。v 考查塔板的水力学性能，分析影响塔生产能力和分离能力的原因。此外，塔在系统中的环境、辅助设备性能对塔分离均会产生影响。 精馏过程诊断 v 塔的一端产品不合格 在采出不合理的条件下，无论如何改变其他条件，均不可违背物料衡算关系，故不可能使塔两端均达到分离要求。唯一的措施是调整采出量，使之与分离要求相匹配。 v 塔两端产品不合格 如果新投产的或改造后开始投运塔，出现塔两端产品不合格，与塔在正常运行中出现异常有所不同。前者问题较后者严重。故障的发生通常有两方面的原因，其一是塔结构，其二是操作条件。对于新塔或改造后的塔的投运出现此现象，则存在上述两方面的原因。而正常运行中的塔应主要是操作原因或操作不当造成设备的损坏等，进行分析诊断。具体诊断步骤如下：精馏塔投运应从小负荷开始调试，达到要求后，逐渐提高负荷。亦对塔进行严格模拟计算。核算采出量是否合理。如果核算结果采出量大于合理采出量。首先应在全回流条件或采出量减小条件下操作，使塔顶达到分离指标。 在塔顶产品达标的前提下，逐渐加大采出，同时提高回流比，以保证塔两端的分离要求。当塔两端均达到要求后，可逐渐提高进料量，使之达到设计能力。如果当塔顶采出提高到适宜采出量D时，两端产品不达标。若提高回流比两端仍不能达标，同时发现塔压差有明显升高，说明塔板水力学性能受到限制。应逐渐减少进料量，才能稳定操作，使塔两端达标。 如果在操作中，提高操作回流比R，塔两端的分离效果变化不大，而塔压差也无明显变化，说明塔理论板数不足，或是塔板的效率太低。调整进料位置。对于长期正常运行的塔出现此现象，尤其是分离易结焦和聚合的物料，有可能堵塞了塔板或填料，或该操作损坏了塔板，说明该检修了。在提高负荷过程中，塔压差明显上升，使塔釜及回流液液面失控，说明塔内可能发生液泛。其原因是降液管太小或液体发泡严重等原因所致。 第四章 常用溶媒概述品种分子量密度沸点（）闪点（开口）闪点（闭口）蒸发热（b.p）（kJ/mol）比热容（20，定压）kJ/（kgK）爆炸极限（下限）/%体积爆炸极限（上限）/%体积外观溶解性甲醇32.040.791364.5116.012.035.322.516.036.5无色透明液体，略有乙醇气味与水、乙醚、醇、酯、氯代烃、酮、苯等混溶，对某些无机物也能很好的溶解乙醇46.070.789378.32161438.952.424.319.0无色透明液体，有特殊的芳香气味与水、乙醚、氯仿、酯、烃类衍生物等有机溶剂混溶。随着含水量增加，对烃类的溶解度显著减小。无水乙醇能溶解某些无机盐，含水乙醇对无机盐的溶解度会增大。正丁醇74.120.8097117.7354043.862.331.4511.25无色透明液体，有特殊的芳香气味20时在水中溶解7.8%。能与醇、醚、苯等多种有机溶剂混溶。异丙醇60.090.786382.411.740.062.552.027.99无色透明液体，有类似乙醇气味与水、乙醚、氯仿、乙醇混溶乙二醇62.071.1135197.85111.157.112.353.2无色无臭有甜味的粘稠状液体与水、乙醇、丙酮、乙酸、甘油、吡啶等混溶，对氯仿、乙醚、苯、二硫化碳等难溶，岁烃类、氯代烃、油类、橡胶、天然树脂等则不溶解。能溶解食盐、氯化锌、碳酸钾、氯化钾、碘化钾、氢氧化钾等无机化合物乙酸乙酯88.070.9006377.1147.2-432.281.922.1811.40无色透明液体，有水果香味与醇、醚、氯仿、丙酮、苯等大多数有机溶剂混溶。25时在水中溶解8.08%，睡在乙酸乙酯中溶解2.94%。乙酸丁酯116.160.8807126.11427309.31.911.48.0无色透明液体，有水果香味微溶于水，能与醇、醚等一般有机溶剂混溶。丙酮58.080.7905556.12-10-17.8（56.1）29.11（25，定压，气体）1.282.5512.80无色液体，有刺激性的醚味和薄荷味与水、乙醇、多元醇、酯、醚、酮、烃、卤代烃等极性和非极性溶剂相混合，是一种典型的溶剂。溶解少量有机酸铵盐，不溶解氯化钠和氯化钾。25时有3.86%氯化锂可溶。氢氧化钠和氢氧化钾在无水状态时几乎不溶解，但可制得含有NaOH0.3%，丙酮73.3%，水26.4%以及KOH0.4%，丙酮80.1%，水19.5%的饱和溶液甲基异丁基酮1000.8042117118181.28.0无色液体。有愉快气味溶于乙醇、苯、乙醚等用于萃取裂解反应所产生的苯乙酸二氯甲烷84.931.32639.75无329.50.99215.566无色透明的流动性液体，有刺激性芳香气味与醇、醚、氯仿、苯、二硫化碳等有机溶剂混溶。二氯甲烷在水中的溶解度比其它氯化物大，20时在水中溶解2.0%；25时水在二氯甲烷中溶解为0.17%。与醇、醚或酯组成的混合溶剂溶解力增大。三乙胺101.190.727589.632.13（20）35.89（25，定压）2.211.88.0无色透明液体，有氨味18.7以下时，可与水混溶，在此温度以上仅微溶于水。易溶于丙酮、氯仿、苯，溶于乙醇、乙醚。对烃类的溶解能力与二乙胺相同。N,N-二甲基苯胺121.180.95551937774（476.66K）45.2（1864.5，定压）1.881.27.0浅黄色液体，具有特殊不愉快的气味微溶于水，能随水蒸气挥发。能与醇、醚、氯仿、苯等多种有机溶剂混溶，能溶解多种有机化合物。乙腈41.050.782281.605.6（25）33.25（80.5）29.84（25）1.31无色液体，有醚的气味与水、甲醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、醚、氯仿、四氯化碳、氯乙烯以及各种不饱和烃混溶，但不与饱和烃混溶。能溶解硝酸银、硝酸锂、溴化镁等无机盐，但氯化钠、硫酸钠等不易溶解。闪点 flash point 在一稳定的空气环境中，可燃性液体或固体表面产生的蒸气在试验火焰作用下被闪燃时的最低温度；闪点就是可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所用容器内的液体或固体表面处与空气组成可燃混合物的最低温度。可燃液体的闪点随其浓度的变化而变化。 闪点又叫闪燃点，是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而初次发生闪光时的温度。各种油品的闪点可通过标准仪器测定。液体挥发的蒸气与空气形成混合物遇火源能够闪燃的最低温度采用闭杯法测定。闪点温度比着火点温度低些。从消防观点来说，液体闪点就是可能引起火灾的最低温度。闪点越低，引起火灾的危险性越大。 燃点又叫着火点，是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而发生火焰能继续燃烧不少于5s时的温度。可在测定闪点后继续在同一标准仪器中测定。可燃性液体的闪点和燃点表明其发生爆炸或火灾的可能性的大小，对运输、储存和使用的安全有极大关系。 闪点是指石油产品在规定条件下，加热到它的蒸汽与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。油品越轻，闪点越低。油品的危险等级是根据闪点来划分的。从闪点可判断油品组成的轻重，鉴定油品发生火灾的危险性。用闭口闪点测定器测定的闪点称闭口闪点，一般用以测定轻质油品。闪点越高越安全。 闭口闪点：用规定的闭口闪点测定器所测得的闪点，以表示。 开口闪点：用规定的开口闪点测定器所测得的闪点，以表示可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限，或爆炸浓度极限。例如一氧化碳与空气混合的爆炸极限为12.580。可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限，这两者有时亦称为着火下限和着火上限。在低于爆炸下限和高于爆炸上限浓度时，既不爆炸，也不着火。这是由于前者的可燃物浓度不够，过量空气的冷却作用，阻止了火焰的蔓延；而后者则是空气不足，导致火焰不能蔓延的缘故。当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度时，具有最大的爆炸威力(即根据完全燃烧反应方程式计算的浓度比例)。共沸情况品种二元共沸三元共沸第二组分共沸点（）第一组分含量/%第二组分第二组分含量第三组分第三组分含量共沸点/甲醇二氯甲烷37.87.3丙酮43.5环己烷40.551.1乙酸甲酯5419.5丙酮5.8乙酸甲酯76.853.7苯57.539.1乙酸甲酯48.6环己烷33.650.8丙酮55.512乙酸甲酯27.0己烷29.045.0环己烷55.940甲苯63.869乙醇水78.1595.6二氯甲烷39.8554.6511.5乙腈72.556水3.5氯仿92.555.4乙酸甲酯56.9约3水9.0乙酸乙酯82.670.23碳酸二甲酯73.5约45水7.4苯74.164.86乙酸乙酯71.830.98水8.7乙腈71.069.5环己烷64.930.5水7环己烷7662.1苯68.2432.4水12甲苯5174.4氯苯70.025甲苯76.768丁醇水92.757.5水21.3甲酸丁酯68.783.6环己烷79.84水29乙酸丁酯6390.7乙酸丁酯116.263.3吡啶20.7甲苯67.4108.7吡啶118.771苯48环己烷4877.42氯苯115.3约78甲苯105.532异丙醇水80.387.4水7.5环己烷7464.3四氯化碳68.9518水8.2苯72.065.7乙腈74.548水13.1甲苯48.776.3乙酸乙酯7426氯仿60.84.5碳酸二甲酯78.7556氯苯74.530苯71.9233.3环己烷68.633甲苯80.658乙二醇甲苯110.26.5苯胺180.5524氯苯130.055.6乙酸乙酯氯仿77.881.5%（mol）水10.3乙醇12.188.96（192.8kPa）甲醇62.371%（mol）水9乙醇8.470.23（101.3kPa）环己烷71.556水4乙醇4-1.4（3.33kPa）异丙醇75.975水（3.33pa）-1.996.4水（33.33kpa）42.5593.72水（101.33kpa）70.3891.53水（192.18kpa）89.080.06乙醇（101.39kpa）71.853.9%乙醇（77.09kpa）64.456.9%（mol）乙醇（56.4kpa）56.260.0%（mol）乙醇（29.2kpa）40.566.0%（mol）乙醇（15.63kpa）2770.9%（mol）乙醇（10.32kpa）18.773.3%（mol）乙腈74.877苯76.9594乙酸丁酯水90.271.3水29丁醇890.7丁醇117.253异丙醇80.148丙酮乙酸甲酯55.848.3环己烷5367.5氯仿64.520.5四氯化碳56.2888.5甲醇56.488二乙胺51.3938.21二氯甲烷水38.198.5甲醇39.294乙醇54.688.5异丙醇56.692丙酮57.670乙二醇168.786三乙胺水92.865乙腈水7685己烷54.326环己烷62.543苯72.7-72.838.4甲苯81.3-81.485.3甲醇63.45-63.719-20异丙醇74.552乙酸乙酯74.823乙醇72.5-72.644丙醇8178四氯化碳65.117乙醇水溶液的沸点乙醇%沸点（101.3kPa）乙醇%沸点（101.3kPa）010063.380.84.9695.171.888011.8690.579.3379.416.1488.688.4878.722.1386.595.6（共沸混合物）78.1538.9783.295.8478.252.2981.710078.3定纯水的相互溶解度温度丁醇水温度丁醇水010.5706.725.2108.919.7806.926.4207.820907.730.1307.120.61009.233.8406.621.411010.537.6506.522.412016.146.0606.523.6各种物质在乙二醇中的溶解性能（g/（100ml乙二醇）溶质溶解性温度/乙酸25丙酮25苯6.025四氯化碳6.625氯苯6.025氯仿SS25甲醇25乙醇25甲苯3.125吡啶25乙酸丁酯和水的相互溶解度温度/溶解度/%酯在水中水在酯中101.2150.81.28201.01.86252.3常用溶媒的精制方法品种杂质精制方法储存方法甲醇甲醚、甲缩醛、乙酸甲酯、甲醛、乙醇、乙醛、丙酮和水（其中丙酮、甲醛、水较多）1、甲醇与水不共沸，可用蒸馏脱水。微量水可加入镁条，用生成的烷氧基镁脱水；也可用分子筛、CaH2、CaC2除去微量水。但不宜用氧化钙和金属钠。2、含有羰基化合物时，可在1L甲醇中加入50ml糠醛和120ml10%氢氧化钠溶液，回流6-12h后分馏，羰基化合物成树脂物质留在瓶内而除去。3、为了得到高纯度的甲醇，可在无水甲醇中加入无水氯化钙，形成CaCl24CH3OH，加热到100，蒸馏出去杂质后，再水解，则回收纯甲醇。对黄铜和青铜有轻微的腐蚀性。空气和水能加速其腐蚀作用。短期储存可用钢制容器，长期已铝或衬铝容器较好。乙醇乙烯水合法：与甲醇相同。发酵法：杂醇油、醛、酮、酯和水1、 乙醇与水共沸，水约5%，不能用蒸馏方法除水。乙醇与氯化钙形成结晶状物质：CaCl24C2H5OH，不能用氯化钙做干燥剂。工业上用三元共沸蒸馏脱水。实验室：（1）生石灰脱水法。生石灰用量超过乙醇液面，插入带有氯化钙干燥管的回流冷凝器，加热回流1h，放置2-3天至生石灰大部分崩解呈粉末状，再回流1h进行蒸馏，可得99.5%的乙醇。（2）醇镁脱水法 将99.5%乙醇60ml、5g镁条和数滴四氯化碳放入大的圆底烧瓶内，插入带氯化钙干燥管的回流冷凝器，加热回流，反应激烈进行，至镁完全溶解后再加入900ml99.5%的乙醇，回流1h后蒸馏，可得99.95%乙醇。四氯化碳可用溴乙烷或碘（0.5g）代替。（3）羧酸乙酯、醇钠脱水法 不可逆反应。酯要求过量并且不随乙醇一同蒸出，可用丁二酸二乙酯，邻苯二甲酸二乙酯，草酸二乙酯等；如在2L圆底烧瓶中加入1L99.5%乙醇和7g清洁干燥的金属钠，插入带有氯化钙干燥管的回流冷凝管，金属钠反应完毕后加入25g干燥的丁二酸二乙酯或27.5g干燥的邻苯二甲酸二乙酯。回流2h后蒸馏，可得99.95%乙醇。密封保存，对金属无腐蚀性，可用铁、软刚、铜或铝制容器储存。丁醇水、醛、酮、酯和盐类用硫酸及亚硫酸氢钠溶液分别洗涤，以除去盐类、醛和酮。再用20%氢氧化钠溶液煮沸1.5h除去酯类。用碳酸钾、硫酸镁或氧化钡干燥后分馏。对金属无腐蚀性，可用铁、软刚、铜或铝制容器储存。异丙醇与水共沸，含水约12%1、加生石灰（200g/l）回流4-5h后分馏。收集82-83馏分，用无水硫酸铜干燥数天后分馏，函数量可降至0.01%以下。还可用氢化钙、镁条、氧化钡、硫酸钙和水分子筛脱水。2、加入其量10%的粒状氢氧化钠振摇，分出碱层，再加粒状氢氧化钠振摇，分出异丙醇层，再分馏而得。3、若含水超过20%，可加氯化钙振摇，分层后取上层液分馏，可得含水的恒沸液，再照上述方法脱水。4、工业上利用异丙醇、水、二异丙醚或苯组成的三元共沸混合物进行共沸蒸馏脱水。对氨或其他碱性杂质，可与对氨基苯磺酸一起蒸馏除去。若含有过氧化物，可加固体氯化亚锡（10-15g/L）回流除去。含有丙酮可用2，4二硝基苯肼处理后再蒸馏的方法精制。对金属无腐蚀性，可用铁、软刚、铜或铝制容器储存。乙二醇吸湿带水，二甘醇、环氧化物、丙二醇、丁二醇以及微量醛、酸等沸点高，一般减压蒸馏，镏出物用无水硫酸钠干燥后重复进行减压蒸馏。对金属无腐蚀性，可用铁、软刚、铜或铝制容器储存。但长期储存时宜用涂覆的钢、铝或不锈钢容器。由于吸湿应密封储存。低温场