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3.4.1 间歇精馏工艺一、间歇精馏流程间歇精馏的一个操作周期：加料、平衡（全回流），第一产品采出、中间馏分采出、第二产品采出等等，釜液排放和塔的清洗。
图3-42 典型的工业间歇精馏装置间歇精馏塔的形式：∙①常规间歇精馏塔也称精馏式间歇精馏塔（图3-43 ）。
∙②提馏式间歇精馏塔（图3-44 ）。
∙③带有中间贮罐的间歇精馏塔或称复杂间歇精馏塔（图3-45 ）。
图3-43 精馏式图3-44 提馏式图3-45 带有中间贮罐的间歇精馏塔∙④其他类型的间歇精馏塔（图3-46 ）。
图3-46 其他间歇精馏塔(a) 双回流罐型; (b) 双加热釜型; (c) 双塔共用加热釜型二、间歇精馏过程分析不同回流方式：1）恒回流比操作回流比保持不变，而馏出物的浓度和流率随时间变化，产品组成为馏出时间内的平均组成。
多元物系的间歇精馏，馏出不同的产品可采用不同的恒回流比，整个过程为分段恒回流。
2）恒塔顶浓度操作回流比随过程的持续进行而逐渐增大，从而使塔顶馏出物的组成维持恒定。
不同精馏模式的能耗比较：连续精馏模式最节能，随馏出量的增加，连续精馏能耗线性增加，而间歇精馏的能耗则急剧增大，特别当要求易挥发组分全部蒸出时，间歇精馏能耗太大，不能采用。
间歇精馏中的恒馏出液浓度比恒回流比操作能耗低，对于高纯度精馏这种差别更甚。
各种参数对间歇精馏操作的影响：1）持液量塔内持液有如下三点影响：∙①沿塔身建立浓度梯度需要一定时间,即需要一定的开工时间,持液量越大，开工时间越长；∙②分离难度加大。
精馏过程开始馏出产品时，塔顶、塔身持液占有浓缩的易挥发组分,使釜液浓度比无持液情况降低,因此获得同样纯度产品所需浓缩倍数增加,分离难度加大；∙③延缓塔内浓度变化,有利于分离；但当间歇精馏过程进行到过渡馏分阶段后期,即将馏出下一合格产品时,持液的惯性作用而不断吐出残余的前一组分(即为该产品的易挥发杂质),而使馏出物呈现轻杂质的“拖尾”现象,增加了过渡馏分的数量,减小了产品收率。
间歇精馏常见的操作模式
间歇精馏是一种常见的分离技术，被广泛用于液体和蒸气混合物的分离，可以将任意混合物分别提取出组分。
它可以在较短时间内多次进
行操作，这是其最大优势之一。
首先，要使用间歇精馏进行操作，必须准备好适当的容器。
经常选择
一个圆形管道，其形状能够增加精馏的效率。
另外，还必须准备好充
分的液体供给，以及用来加热或冷却的装置。
其次，将混合物倒入容器中，然后尽可能地加热它。
加热的方式可以
采用电加热或水加热等。
这步操作可使各成分之间的极性不同，低极
性物质容易上升，高极性物质容易下降。
接着，就要开始精馏操作了。
首先，根据所需分离的物质，确定相应
的温度。
然后，将混合物放置在设置好的温度中，并使其进行内部结
构的转化，也就是间歇的蒸发精馏操作，它不但能够将组分分离开来，还能有效地消除其中的某些成分，从而获得更高的纯度。
最后，精馏实验中经常会产生很多残渣，如果不及时清理，则会影响
下一次操作的效果。
从而需要定期清理容器，并将渣滓物质抛弃掉。
总之，间歇精馏常见的操作模式主要包括准备工作、加温结构转化、
精馏操作和维护清理等几个步骤。
将混合物加热，调节到所需温度，
使其发生相变，从而让组分分离出来。
最后，定期清理容器和渣滓，
以保证操作的可靠性和精确度。
化学工程与工艺专业化工原理课程学习指导课程教学内容结构层次、学时及知识点划分说明：化工原理课程是化工专业的一门主要技术基础课程，该课程的性质就是应用物理学、化学和数学等基础知识研究分析化工单元操作的原理及设备。
教学内容所涉及的知识广泛，学习内容多。
因此，将教学内容进行结构层次划分，各层内容进行知识点划分，教学时数规划，有助于教与学。
带※符号的为理论性较强的知识，带★符号的为知识点。
但要指出，在教与学中，均应对于课程的整体进行系统性的掌握。
绪论（2学时）化工生产过程与单元操作、化学工程与化工原理等概念及关系；课程的性质和任务；※课程内容的常用研究方法；★物料衡算和热量衡算；单位制和单位换算。
第1章流体流动（14学时）第1讲：流体的考察方法、流体流动的考察方法。
流体静力学：静压强的概念及其特性；流体流动中机械能的概念；※静压强在空间的分布（流体静力学方程式的导出）。
第2讲：静压强的表示方法及测定方法。
★流体静力学方程式的应用。
流体流动中的守恒原理：质量守恒（连续性方程）、※机械能守恒（流体动力学方程式的导出）。
第3讲：★机械能守恒式的基本应用。
★流体流动中的动量守恒。
流体流动的内部结构：★流动型态；边界层的形成与脱离现象。
第4讲：★圆管内流体层流流动的数学描述（速度分布、剪应力的分布）。
阻力损失的概念；★流体层流流动时阻力损失的计算式（范宁公式）。
第5讲：※圆直管内流体湍流流动时阻力损失的实验研究方法。
局部阻力损失的计算。
第6讲：★管路（包括串联管路、并联管路）的计算：设计型管路的计算；操作型管路的计算（管路中阻力变化对流体流动的影响）；举例。
第7讲：★流体流速和流量的测定：毕托管；孔板流量计；转子流量计。
第2章流体输送机械（6学时）第1讲：流体输送机械的分类。
离心泵：构造、工作原理、性能参数、★特性曲线。
★管路的特性曲线。
第2讲：★离心泵的工作点；★离心泵的串联操作；★离心泵的并联操作。
离心泵的汽蚀现象；※汽蚀余量的概念。
9.7 间歇精馏9.7.1 间歇精馏过程的特点当混合液的分离要求较高而料液品种或组成经常变化时，采用间歇精馏的操作方式比较灵活机动。
从精馏装置看，间歇精馏与连续精馏大致相同。
作间歇精馏时，料液成批投入精馏釜，逐步加热气化，待釜液组成降至规定值后将其一次排出。
由此不难理解，间歇精馏过程具有如下特点。
① 间歇精馏为非定态过程。
在精馏过程中，釜液组成不断降低。
若在操作时保持回流比不变，则馏出液组成将随之下降；反之，为使馏出液组成保持不变，则在精馏过程中应不断加大回流比。
为达到预定的要求，实际操作可以灵活多样。
例如，在操作初期可逐步加大回流比以维持馏出液组成大致恒定；但回流比过大，在经济上并不合理。
故在操作后期可保持回流比不变，若所得的馏出液不符合要求，可将此部分产物并入下一批原料再次精馏。
此外，由于过程的非定态性，塔身积存的液体量（持液量）的多少将对精馏过程及产品的数量有影响。
为尽量减少持液量，间歇精馏往往采用填料塔。
② 间歇精馏时全塔均为精馏段，没有提馏段。
因此，获得同样的塔顶、塔底组成的产品，间歇精馏的能耗必大于连续精馏。
间歇精馏的设计计算方法，首先是选择基准状态（一般以操作的始态或终态）作设计计算，求出塔板数。
然后按给定的塔板数，用操作型计算的方法，求取精馏中途其他状态下的回流比或产品组成。
为简化起见，在以下计算中均不计塔板上液体的持液量对过程的影响，即取持液量为零。
9.7.2 保持馏出液组成恒定的间歇精馏设计计算的命题为：已知投料量F 及料液组成F x ，保持指定的馏出液组成D x 不变，操作至规定的釜液组成W x 或回收率η，选择回流比的变化范围，求理论板数。
1．确定理论板数间歇精馏塔在操作过程中的塔板数为定植。
D x 不变但W x 不断下降，即分离要求逐渐提高。
因此，所设计的精馏塔应能满足过程的最大分离要求，设计应以操作终了时的釜液组成W x 为计算基准。
间歇精馏的操作先线如图9-48所示。
