恒沸和萃取精馏

萃取精馏中，萃取剂在何处加入？为何？在进料板之上，与塔顶保持有若干块塔板。

溶剂的沸点比被分离组分高，那样可以使塔内维持较高的溶剂浓度，及起回收溶剂的作用。

从热力学角度和工艺角度简述萃取精馏中萃取剂的选择原则？热力学角度：溶剂的沸点要足够高，以避免与系统中任何组分形成共沸物；萃取剂应能使的体系的相对挥发度提高，即与塔顶组分形成正偏差，与塔底组分形成负偏差或者理想溶液。

工艺角度：溶剂与被分离物系有较大的相互溶解度；溶剂在操作中是热稳定的；溶剂与混合物种任何组分不反应；溶剂比不得过大；无毒、不腐蚀、价格低廉、易得。

吸收塔中每级汽、液流量为什么不能视为恒摩尔流？吸收过程是气相中的某些组分溶到不挥发吸收剂中去的单向传递过程。

吸收剂吸收了气体中的溶质而流量不断增加，气体的流量则相应的减少，塔中气相和液相总流率向下都是增大的。

吸附质被吸附剂吸附—脱附机理？①吸附质从流体主体通过分子扩散和对流扩散传递到吸附剂的外表面；②吸附质通过孔扩散从吸附剂的外表面传递到微孔结构的内表面；③吸附质沿孔表面扩散并被吸附在孔表面上；④吸附质从吸附剂的内表面脱附；⑤吸附质沿径向扩散传递到吸附剂的外表面；⑥吸附质从吸附剂的外表面扩散到流体主体。

精馏过程全回流操作特点？①不进料也不出料；②无精馏段与提馏段之分；③两板之间任一截面上上升蒸汽组成与下降液相组成相等；④达到指定分离程度所需的理论板数最少。

在萃取精馏中，由相对挥发度表达式分析，为什么加入萃取剂后会提高原溶液的相对挥发度？在萃取精馏中，原溶液,112≈α汽相为理想气体，液相为非理想溶液，,1212112≈⨯γγ=αsspp对于特定物系，sspp21不可改变，要使,112>α只有21γγ增加，加S后可使)()(2121γγ>γγs。

所以加入萃取剂后会提高原溶液的相对挥发度。

精馏过程的热力学不可逆性主要由哪些原因引起的？精馏操作的热力学不可逆性,是由于进入层级的汽液两相的温度、压力和组成,与它们对应平衡的温度、压力和组成的差距所造成，因此在层级间汽液两相要进行传热和传质，损失了有效能，所以其不可逆性主要由压力差、温度差及浓度差引起的。

精馏习题一、填空1. 简单蒸馏的主要特征是________和______。

答案：不稳定操作或过程不连续；无回流2.当分离要求和回流比一定时，进料的值最小，此时分离所需的理论板数。

答案：过热蒸气；最多3. 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和______物系，这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。

答案：沸点差很小；具有恒沸物体系；相对挥发度4.某二元理想物系的相对挥发度为2.5，全回流操作时，已知塔内某块理论板的气相组成为0.625，则下层塔板的气相组成为。

答案：0.45. 精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应，蒸馏釜中所需的加热蒸气消耗量应，所需塔径应，操作费和设备费的总投资将是的变化过程。

答案：增大；增大；增大；急速下降至一最低后又上升6. 精馏操作时，若进料的组成、流量和气化率不变，增大回流比，则精馏段操作线方程的斜率，提馏段操作线方程的斜率_______,塔顶组成_______,塔底组成 _______.答案：增加；减小；增加；降低7.间歇精馏和平衡蒸馏的主要区别在于________；间歇精馏操作中，若保持回流比不变，则馏出液组成_______ ；若保持馏出液组成不变，回流比需不断________ 。

答案：前者是不稳态过程，后者为稳态过程；不断下降；增大8. 某精馏操作时，加料由饱和液体改为过冷液体，且保持进料流率及组成、塔顶蒸气量和塔顶产品量不变，则此时塔顶组成，塔底组成，回流比，精馏段操作线斜率L/V 。

答案：增加；减少；不变；不变二、判断1. 精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率的平均值。

（√）2. 对于普通物系，原料组成浓度越低塔顶产品达到同样浓度所需要的最小回流比越大。

（√）3. 回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。

（X ）4.当分离要求一定时，精馏塔内物料的循环量越大，所需的理论塔板数越多。

（X ）5. 在其他条件不变的情况下，降低连续精馏塔的操作压强，塔顶馏出物中易挥发组分的浓度变低。

恒沸精馏姓名：杨慧霞班级：2012011601学号：1221215377 指导老师：叶超群恒沸精馏恒沸精馏是一些难用普通精馏方法分离的体系中加入一新的组分（称为挟带剂），挟带剂与待分离关键组分形成恒沸物（该恒沸物可以是二元的，也可以是多元的；可以是易挥发的塔顶产品，也可以是难挥发的塔底产品；但最好是前者），而使原体系中的组分得到分离。

恒沸精馏与萃取精馏一样，都是多组分非理想溶液的精馏。

一，恒沸精馏挟带剂的要求恒沸精馏挟带剂至少应与待分离组分之一形成恒沸物，且最好是形成一最低恒沸物，可以有较低的操作温度：在操作温度，压力及塔内组成条件下挟带剂与待分离组分是完全互溶的。

一个理想的挟带剂应具有以下性质：（1）当分离两沸点相近的组分或一最高沸点恒沸物时，所选择的挟带剂应具有下列性质之一：（i）挟带剂与其中一个组分形成一最低点恒沸物。

（ii）挟带剂与两个待分离组分分别形成两个最低沸点恒沸物，其中一恒沸物比另一恒沸物有足够低的沸点。

（2）当分离最低沸点恒沸物时，所选择的挟带剂应具有下列性质之一：（i）挟带剂与其中之一形成最低沸点恒沸物，且沸点比之原料恒沸物的沸点低很多。

（ii）挟带剂与原料组分形成一三元最低沸点恒沸物，其沸点比原料恒沸物的沸点低得多，且三元恒沸物中两个待分离组分之比有较大差别。

二恒沸精馏流程以分离乙醇-水恒沸物为例，可在其中加入苯作添加剂，加入苯之后的溶液形成了苯-水-乙醇的三组分非均相恒沸物。

恒沸精馏采用如图所示的流程，在恒沸精馏塔Ⅰ中部加入接近恒沸组成的乙醇-水溶液，塔顶加入苯。

精馏时，沸点最低的三组分恒沸物由塔顶蒸出，经冷凝并冷却至较低的温度后在分层器中分层。

各组分基本成分表如下：乙醇-苯-水三元共沸物性质项目共沸点℃乙醇％水％苯％64.85 18.5 7.4 74.1乙醇-苯-水乙醇-苯68.24 32.7 0.0 67.63苯-水69.25 8.83 8.83 91.17乙醇-水78.15 95.57 74.43 0.0其中苯相回流入Ⅰ塔作回流，苯作为挟带剂循环使用。

萃取精馏法的原理
萃取精馏法是一种通过液体的分馏使两个或更多组分分离的方法。

其基本原理是利用各组分的不同挥发性，在不同的温度下使其部分汽化，然后通过液气两相的分离实现分离提纯。

具体原理如下：
1. 原料液通过加热，使其达到沸点。

在加热过程中，各组分的挥发性不同，会有一部分组分先达到沸点开始汽化。

2. 汽化的组分进入分馏塔的上部，形成汽相。

分馏塔内通常装有填料或塔板，以增加接触面积和混合程度。

3. 分馏塔内上部的汽相遇到冷却的材料，如冷凝器等，使其冷却并凝结成液体。

液体部分重新回流到分馏塔，形成回流液，而未回流的液体则继续向下流动。

4. 液体继续向下流动，经过分馏塔内不同温度区域的加热和冷却作用，不同组分的喷雾汽化和凝结循环，逐渐分离出来。

5. 最后，分馏塔下部的液体收集器收集分离得到的纯化组分。

总结起来，萃取精馏法的原理主要是利用组分在不同条件下的相变特性，通过不
断的汽化与凝结循环，使各组分在分馏塔中逐渐分离提纯。

共沸精馏定义：
若在两组分恒沸液中加入第三组分，该组分能与原料液中的一个或两个组分形成新的恒沸液，从而使原料液能用普通精馏方法分离，这种精馏操作称为恒沸精馏。

萃取精馏定义：
在两组分恒沸液中加入第三组分，该组分能与原料液不形成共沸物，且改变原有组分间的相对挥发度而得以分离的操作称为萃取操作。

共沸精馏与萃取精馏比较
共同点:基本原理相同，都是通过加入适量的质量分离剂，改变组分之间的相互作用，增大组分的挥发度差异，实现精馏分离。

（二者原理）
异同点：（1）共沸精馏中加入的共沸剂必须与原溶液中的一个或几个组分形成共沸物，而萃取精馏中的溶剂无此限制，共沸剂的选择范围相对较窄；
（2）共沸精馏中共沸剂以汽态离塔，消耗的潜热较多，萃取精馏中萃取剂基本不变化，因此共沸精馏的能耗一般比萃取精馏大；
（3）在同样压力下，共沸精馏的操作温度通常比萃取精馏低，故共沸精馏更适用于分离热敏性物料；
（4）共沸精馏可连续操作，也可间歇操作，萃取精馏一般只能连续操作。

萃取蒸馏溶剂选择原则：
（1）易于萃取组分分离
（2）污染小，环境友好
（3）一般溶剂浓度>60%,成本低
（4）与被分离物系有较大的溶解度
（5）沸点要较组分高。

共沸精馏、萃取精馏介绍一、什么是恒沸精馏（共沸精馏）在被分离的物系中加入共沸剂（或者称共沸组分），该共沸剂必须能和物系中一个或几个组分形成具有最低沸点的恒沸物，以至于使需要分离的集中物质间的沸点差（或相对挥发度）增大。

在精馏时，共沸组分能以恒沸物的形式从精馏塔顶蒸出，工业上把这种操作称为恒沸精馏。

下面以制取无水酒精为例，说明恒沸精馏的过程，水和酒精能形成具有恒沸点的混合物，所以用普通的精馏方法不能获得纯度超过96%（体积）的乙醇，若在酒精和水的溶液中加入共沸组分-苯，则可构成各种恒沸混合物，但以酒精、苯和水所组成的三组分恒沸混合物的沸点为最低（64.84℃）。

当精馏温度在64.85℃时，酒精、苯和水的三元混合物首先被蒸出；温度升至68.25℃时，蒸出的是酒精与苯的二元恒沸混合物；随着温度继续上升，苯与水的二元恒沸混合物和酒精与水的二元恒沸混合物也先后蒸出，这些恒沸物把水从塔顶带出，在塔釜可以获得无水酒精。

工业上广泛地用于生产无水酒精的方法，就是根据此原理。

恒沸精馏的过程中，所加入的共沸组分必须从塔顶蒸出，而后冷凝分离，循环使用。

因而恒沸精馏消耗的能量（包括汽化共沸剂的热量和输送物料的电能）较多。

二、什么是萃取精馏？在被分离的混合物中加入萃取剂，萃取剂的存在能使被分离混合物的组分间的相对挥发度增大。

精馏时，其在各板上基本保持恒定的浓度，而且从精馏塔的塔釜排出，这样的操作称为萃取精馏。

例如，从烃类裂解气的碳四馏分费力丁二烯时，由于碳四馏分的各组分间沸点相近及相对挥发度相近的特点，而且丁二烯与正丁烷还能形成共沸物，采用普通的精馏方法是难以将丁二烯与其它组分加以分离的。

如果采用萃取精馏的方法，在碳四馏分中加入乙腈做萃取剂，则可增大组分间的相对挥发度，使得用精馏的方法能将沸点相近的丁二烯、丁烷和丁烯分离。

碳四馏分经过脱碳三、和碳五馏分后，进入丁二烯萃取剂精馏塔，在萃取剂乙腈的存在下，使丁二烯（包括少量的炔烯）、乙腈与其它组分分开，从塔釜采出并进入解析塔，在此塔中，丁二烯、炔烯从乙腈中解析出来，萃取剂循环使用。

共沸精馏与萃取精馏的异同点1. 引言嘿，朋友们！今天咱们来聊聊化学界的两个大明星：共沸精馏和萃取精馏。

听上去是不是有点高大上？其实这俩家伙在化工行业里可是常常被提到，尤其是在分离液体混合物时。

不过，不用担心，咱们用轻松幽默的方式把这两者的异同点给扒一扒。

2. 共沸精馏2.1 什么是共沸精馏？共沸精馏，简单来说，就是当两种液体混合在一起，形成一种特定比例的“共沸物”时，咱们就会用到这招。

这就像是两位老友聚在一起，总是互相依赖，离不开对方。

比如，水和酒精混合后，会形成一个共沸物，大家都知道，分开它们可不是件容易的事儿。

这种方法通常用在酒精提纯或者制药的过程中，嘿，谁说化学不实用？2.2 共沸精馏的特点说到共沸精馏的特点，那可真不少！首先，它的操作比较简单，不需要太多复杂的设备。

就像做饭，只要把材料准备好，火候掌握得当，就能出美味佳肴。

此外，这种方法的分离效率高，能在较短时间内达到不错的效果。

再者，由于共沸物的存在，分离过程中的热量变化也比较小，让工艺稳定性大大提高。

不过，这里有个小问题，就是分离出来的物质比例比较固定，不好调节，像是固定的菜单，变不了花样。

3. 萃取精馏3.1 什么是萃取精馏？接下来，咱们再聊聊萃取精馏。

这个名字听上去就像是个魔法，不是吗？其实，萃取精馏主要是通过一种“溶剂”的作用，帮助咱们把目标物质从混合物中“萃取”出来。

这就好比你去超市，目标明确，心里想着买什么，直接抓住就走。

举个例子，咱们常用的橄榄油，就是通过萃取的方式从橄榄果中提炼出来的。

3.2 萃取精馏的特点萃取精馏的特点也非常有趣！首先，它对混合物的选择性强，能更好地针对目标物质，像是在精准打击一样。

其次，这种方法能在很大程度上改变分离物的组成比例，让人觉得选择更多，灵活性强。

同时，萃取精馏在处理难以分离的物质时特别有效，简直就是化工界的“瑞士军刀”。

不过，操作起来可能会稍显复杂，需要一些额外的设备和工艺控制，像是做一顿大餐，得先备齐所有的食材。

1 化工分离工程论文浅谈萃取精馏和共沸精馏前言在化工生产中常常会遇到欲分离的组分之间的相对挥发度接近于 1 或者形成共沸物的系统。

应用一般的精馏方法分离这种系统或者在经济上是不合理的。

或者在技术上是不可能的如向这种溶液中加入一个新的组分，通过它对原溶液中各组分的不同作用，改变它们之间的相对挥发度，系统变得易于分离，这类既加入能量分离剂又加入质量分离剂的精馏过程称为特殊精馏。

故需要对特殊的精馏，即萃取精馏、共沸精馏的特点进行相应的了解，让这两种特别的精馏方法更好地为人类做贡献。

1 萃取精馏1.1 萃取精馏原理溶剂在萃取精馏中的作用是使原有组分的相对挥发度按所希望的方向改变，并有尽可能大的相对挥发度。

当被分离物系的非理想性较大，且在一定浓度范围 2 难以分离时，加入溶剂后，原有组分的浓度均下降，而减弱了它们之间的相互作用，只要溶剂的浓度足够大，就突出了两组分蒸汽压的差异对相对挥发度的贡献，实现了原物系的分离。

在该情况下，溶剂主要起了稀释作用。

当原有两组分 A 和B 的沸点相近，非理想性不大时，若相对挥发度接近于1，则用普通精馏也无法分离。

加入溶剂后，溶剂与组分 A 形成具有较强正偏差的非理想溶液，与组分 B 形成负偏差溶液或理想溶液，从而提高了组分A 对组分B 的相对挥发度，以实现原有两组分的分离。

溶剂的作用在于对不同组分相互作用的强弱有较大差异。

1.2 萃取精馏过程分析（1）汽液流率：由于溶剂的沸点高，流率较大，在下流过程中溶剂温升会冷凝一定量的上升蒸汽，导致塔内汽相流率越往上走越小，液相流率越往下流越大。

溶剂存在下，塔内的液汽比大于脱溶剂情况下的液汽比；各板下流的溶剂流率均大于加入的溶剂流率；汽相流率、液相流率都是越往上越小。

（2）浓度分布。

溶剂在塔内浓度分布分为四段： 1)溶剂回收段： 2)精馏段： 3)提馏段： 4)塔釜：1.3 萃取剂萃取剂就是用于萃取的溶剂两种液体互不相溶，需要萃取的物质在两液体中溶解度差别很大的时候可以进行萃取。