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特殊精馏过程的安全分析特殊精馏过程的安全分析 精馏操作除了采用前面所讨论的常见的连续精馏外 还可 采用间歇精馏 恒沸精馏和萃取精馏等特殊方式的精馏 一 一 间歇精馏间歇精馏 间歇精馏又称分批精馏 是把原料一次性加入蒸馏釜内 在操作过程中不再加料 如图 lo16 所示 将釜内的液体加热至 沸腾 所产生的蒸汽经过各块塔板到达塔顶外的完全冷凝器 刚开始时 将冷凝液全部回流进塔 于是 塔板上可建立泡沫 层 各塔板可正常操作 这阶段属开工全回流阶段 在全回流 操作稳定后 逐渐改为部分回流操作 可从塔顶采集产品 塔 顶产品中易挥发组分的浓度高于釜液浓度 随着精馏过程的进 行 釜液浓度逐渐降低 各层塔板的气 液相浓度亦逐渐降低 可见 间歇精馏操作的特点是分批操作 过程非定态 只有精 馏段 没有提馏段 间歇精馏因在塔顶有液体回流 有多层塔 板 故属精馏 而不是简单蒸馏 间歇精馏虽操作过程非定态 但各固定位置的气 液浓度变化是连续而缓慢的 二二 恒沸精馏与萃取精馏恒沸精馏与萃取精馏 由精馏原理可知 对于相对挥发度 a 1 的恒沸物 是不能 用普通精馏方法分离的 此外 当物系的相对挥发度 值过低 时 虽然可用普通精馏方法分离 但由于此时所需的理论塔板 数或回流比过大 使得设备投资及操作费用都大幅度增高 生 产中遇到这种情况时 往往采用恒沸精馏和萃取精馏 恒沸精馏和萃取精馏两种方法都是在被分离的混合液中加 入第三组分 用以改变原溶液中各组分间的相对挥发度而达到 分离的目的 如果双组分溶液 a b 的相对挥发度很小或具有恒沸物 可 加入某种添加剂 c 又称挟带剂 挟带剂 c 与原溶液中的一个或 两个组分形成新的恒沸物 ac 或 abc 新恒沸物与原组分 b 或 a 以及原来的恒沸物之间的沸点差较大 从而可较容易地通过 精馏获得纯月 或 a 这种方法便是恒沸精馏 如分离乙醇水恒沸物以制取无水酒精便是一个典型的恒沸 精馏过程 它是以苯作为挟带剂 苯 乙醇和水能形成三元恒 沸物 其恒沸组成的摩尔分数分别为 苯 0 554 乙醇 0 230 水 0 226 此恒沸物的恒沸点为 64 6 由于新恒沸物与原恒沸 物间的沸点相差较大 因而可用精馏分离并进而获得纯乙醇 若在原溶液中加入某种高沸点添加剂后可以增大原溶液中 两个组分间的相对挥发度 从而使原料液的分离易于进行 这 种精馏操作称为萃取精馏 所加入的添加剂为挥发能力很小的 溶剂 也可称为萃取剂 如 欲分离异辛烷甲苯混合液 因常 压下甲苯的沸点为 110 8 异辛烷的沸点为 99 3 相对挥发 度较小 用一般精馏方法很难分离 若在溶液中加入苯酚 沸点 181 作为萃取剂 由于苯酚与甲苯分子间
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