间歇蒸馏介绍

第七节间歇精馏§6.7.1 间歇精馏过程的特点间歇精馏是将料液成批投入蒸馏釜,逐步加热汽化,待釜液组成降至规定值后一次性排出的操作,其特点有二:1.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（R不变），则xD 随时下降；反之，若xD保持不变，则在精馏过程中不断提高（增大）R。

特点：①非定态过程，为了达到预期分离要求，实际操作可灵活多样，例如在操作初期可逐步加大回流比使xD不变，但R过大，经济上不合理。

故操作后期可保持R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。

间歇精馏往往采用填料塔。

这样可尽量减小持液量（塔身积存的液体量）。

持液量将影响间歇精馏过程及产品的数量。

2.间歇精馏时全塔均为精馏段，无提馏段。

因此获得同样的塔底、塔顶组成的产品，间歇精馏的能耗必大于连续精馏。

间歇精馏一般用于混合液的分离要求较高而料液品种或组成经常变化的情况。

间歇精馏的设计计算方法，首先是选择基准状态（一般为操作的始态和末态）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，求取精馏中途其它状态下的回流比及产品组成。

为简化起见，在以下介绍的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。

§6.7.2 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x f ,x D 不变，操作至规定的釜液组成x w 或回收率η，选择回流比的变化范围，求理论板数。

一. 确定理论板数1. 计算基准：间歇精馏塔在操作过程中的塔板数是定值。

x D 不变但x w 不断下降，即分离要求逐渐提高。

因此所涉及的精馏塔应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x w 为计算基准。

2. 最小回流比的确定在操作终了时，将组成为x w 的釜液增浓至x D 必有一最小回流比R min 在此回流比下需要的理论板数为无穷多。

间歇蒸馏操作流程今天咱们来了解一下间歇蒸馏的操作流程，这就像是一场特别有趣的魔法实验呢。

想象一下，我们有一个大大的容器，里面装着混合在一起的液体，就像你把果汁和水混合在一个大杯子里一样。

这个容器就是间歇蒸馏开始的地方。

这个容器下面有个能加热的东西，就像咱们家里的炉灶一样。

当我们打开这个“炉灶”，热量就开始进入容器啦。

这时候，混合液体里那些比较容易变成气体的部分，就像一个个调皮的小气球，开始往上飘。

比如说，如果你把酒精和水混合在一起加热，酒精就会比较快地变成气体往上跑，因为酒精比水更容易变成气体呢。

在容器的上方，有一根长长的管子。

那些变成气体的小“气球”就会顺着这根管子往上走。

这根管子就像是小“气球”的专用通道。

当这些气体顺着管子往上走的时候，会遇到一个冷却的东西。

这个冷却的东西就像一个大冰块，那些热气腾腾的小“气球”一碰到它，就又变回液体了。

就像你哈出的热气碰到冬天的冷玻璃，会变成小水珠一样。

然后，这些重新变成液体的东西就会一滴一滴地流到另外一个小容器里。

这个小容器就像是专门用来收集成果的小盒子。

我们一直加热那个大容器，直到里面大部分我们想要的东西都变成气体跑出来，又变成液体被收集起来。

不过呢，这个过程中要小心哦。

就像你烤小饼干的时候，要看着烤箱，不能让饼干烤焦了一样。

在间歇蒸馏的时候，也要时刻注意加热的温度和收集的情况。

我给你们讲个小故事吧。

有个小魔法师，他想把混在一起的魔法药水分开。

他就用了类似间歇蒸馏的魔法。

他把混合药水放在一个魔法锅里加热，那些闪闪发光的魔法元素就像咱们说的小“气球”一样，顺着魔法管道跑，遇到冷的魔法水晶就又变成液体，流到小瓶子里。

小魔法师成功地把不同的魔法药水分开了，他用这些分开的药水做出了好多神奇的魔法道具呢。

这就是间歇蒸馏的操作流程啦，是不是很有趣呢？就像一场神奇的液体分离大冒险。

蒸馏操作的分类蒸馏操作是一种常见的分离和纯化技术，广泛应用于化工、制药、石油等领域。

根据操作的不同特点和目的，蒸馏操作可以分为常压蒸馏、减压蒸馏和气液联合蒸馏三种类型。

常压蒸馏是在大气压力下进行的蒸馏操作，适用于沸点差较大的液体混合物的分离。

常压蒸馏的原理是利用液体在一定温度下的汽化特性，将液体混合物加热到其中一种组分的沸点，使其汽化成为气体，然后通过冷凝器将气体冷却并收集。

常压蒸馏常用于分离水和有机溶剂、酒精和水等混合物。

减压蒸馏是在低于大气压的条件下进行的蒸馏操作，适用于沸点差较小的液体混合物的分离。

减压蒸馏的原理是通过降低系统的压力，使液体的沸点降低，从而实现液体混合物的分离。

在减压蒸馏中，通常需要使用减压釜和冷凝器来控制系统的压力和温度。

减压蒸馏常用于分离易挥发物、高沸点物质的提纯等。

气液联合蒸馏是将常压蒸馏和减压蒸馏相结合的一种蒸馏操作。

它可以通过在蒸馏塔内设置多个塔盘或填料层，使液体在塔内多次汽化和冷凝，从而增加分离效果。

气液联合蒸馏常用于分离多组分或含有高沸点物质的复杂混合物。

除了上述分类外，蒸馏操作还可以根据操作方式分为连续蒸馏和间歇蒸馏。

连续蒸馏是指在一定时间内持续进行的蒸馏操作，常用于大规模工业生产。

间歇蒸馏是指在一定时间内分批进行的蒸馏操作，常用于小规模实验室研究和样品分析。

蒸馏操作在化工生产中具有广泛的应用价值。

它可以实现液体混合物的分离和纯化，提高产品的质量和纯度。

同时，蒸馏操作还可以回收和利用溶剂等有价值的化学物质，减少资源的浪费和环境污染。

因此，掌握蒸馏操作的原理和技术是化工工作者和科研人员的基本素质之一。

蒸馏操作是一种常用的分离和纯化技术，根据操作特点和目的可以分为常压蒸馏、减压蒸馏和气液联合蒸馏三种类型。

蒸馏操作在化工、制药、石油等领域具有广泛应用，并且对于提高产品质量和回收有价值的化学物质起着重要作用。

掌握蒸馏操作的原理和技术对于从事相关工作的人员来说是必不可少的。

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1.2 间歇精馏1.2.1 概述间歇精馏是把批量液体混合物精馏成产品的过程，它是典型的非稳态过程。

在一个精馏周期中，塔内各点的温度、组成等参数都在不断地改变，因而一些操作参数就必须随之作相应的变动，才能保证获得合格的产品和满意的分离效果。

间歇精馏适用于：①小规模、批量生产；②在同一设备中完成不同的分离，如根据季节不同处理不同的原料，得到不同的产品；或出于评价的需要，由同一进料得到不同纯度的产品；③进料组成时常变化，难以进行有效的连续操作；④处理含固体，或易形成固体沉淀、焦油等污垢的物料。

由于间歇精馏的适用性强，操作灵活，投资少，适于处理原料成分复杂的多元物系，在精细化工等部门得到了广泛的应用。

由于在本科生《传质分离过程》课程中已讲述了间歇精馏的基础知识，故本小节仅就与操作、控制和模拟有关的间歇精馏特性做简要叙述。

一、间歇精馏塔的形式常规间歇精馏塔也称精馏式间歇精馏塔是最常见的间歇精馏塔，塔釜内装有被分离料液，塔顶采出产品，很像连续精馏的精馏段。

这种流程适用于除去重组分杂质而轻组分纯度要求较高的过程。

对分离要求不高的除去轻组分杂质的分离过程，这种操作可节省时间。

提馏式间歇精馏塔，塔顶设有贮料罐，从塔底采出馏分，类似于连续精馏的提馏段。

适用于难挥发组分为目标产物或难挥发组分为热敏性物质的分离情况。

带有中间贮罐的间歇精馏塔或称复杂间歇精馏塔，其料液贮存于塔中部的贮罐内，塔顶、塔底同时出料，除了进料不是连续之外，与常规连续精馏相同。

这种流程综合了常规间歇精馏和提馏式间歇精馏的优点，生产能力高，节能效果明显，并对某些热敏性物料的分离有特殊优异的效果，是有潜在优势的间歇精馏过程。

二、间歇精馏塔的操作典型的精馏式间歇精馏塔一个操作周期可分为以下若干阶段：（1）全回流开工阶段全回流开工阶段的目的是在塔内建立起浓度梯度，全回流开工的结束条件一般为回流罐中的液相组成达到第一个产品的浓度要求。

（2）产品采出段某产品采出段一般是从塔顶液相组成刚刚达到该产品浓度要求时开始，持续到塔顶馏出物组成刚降至低于该产品浓度要求时结束。