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时间:2020-04-07
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1、浅谈共沸精饬与萃取精饬姓名:郑庆阳学号:090138精帑一种利用冋流使液体混合物得到高纯度分离的蒸懈方法,是工业上应用最广的液体混合物分离操作,广泛用于冇油、化工、轻工、食品、冶金等部门。精谓操作按不同方法进行分类。根据操作方式,可分为连续精绸和间歇精绸;根据混合物的纽分数,可分为二元精他和多元精绸;根据是否在混合物中加入影响汽液平衡的添加剂,可分为普通精谓和特殊精锚(包括萃取精憎、恒沸精徭和加盐精他)。若精懾过程伴有化学反应,则称为反应精绸。精钿装置包括:精饰塔:再沸器;冷凝器;换热器;泵;真空缓冲罐。这里我就简
2、单介绍一下萃取精他和恒沸精绸。萃取精绸简介:向精绸塔顶连续加入高沸点添加剂,改变料液中被分离组分间的相对挥发度,使普通精谓难以分离的液体混合物变得易于分离的一种特殊精绸方法。添加剂的用量对于萃収精谓的分离效果和经济性有很大影响。以异辛烷和甲苯在不同苯酚(添加剂)浓度下的相平衡关系(图一)为例,可知添加剂的浓度较高时,原组分间的相对挥发度较大,分离所需的塔板数也较少。然而添加剂用量大,冋收费用增大。因此,添加剂的最佳用昴,须通过经济核算來决定。当原料和添加剂按一定比例加入时,还有和应的最适宜冋流比。操作吋不适当地增大
3、冋流比,就降低了添加剂浓度,反而使分离效果变坏。典型流程例如料液为异辛烷冲苯混合物,相対挥发度很小。从精懈塔近塔顶处(图2)加入苯酚(正常沸点为18TC)作为添加剂。苯酚的挥发度很小,全部与甲苯一起从塔底排出。添加剂在每块塔板上保持一定的浓度,使相平衡关系发生有利于分离的变化。从塔底排出的添加剂,可用另一•精绸塔进行冋收,并循环使用。为避免少量添加剂从塔顶随易挥发纽分逸出,可在添加剂入口以上设一两块塔板予以冋收,称为添加剂冋收段。萃取精他。添加剂的选择萃取精锚的添加剂(又称萃取剂)的选择原则是:①选择性高,即加入少
4、量添加剂就可大幅度增加组分间的相对挥发度;②挥发度小,即具有比料液组分高得多的沸点;③与原料液有足够的互溶度,在塔板上不岀现液体分相现彖;④來源充足,价格便宜,水和某些极性有机化合物是最帘用的添加剂。萃収精绸主要用于那些加入添加剂后,因相对挥发度増大所节省的费用,足以补偿添加剂本身及其冋收操作所需费用的场合。萃収精谓采用的溶剂具有沸点高、相对不易挥发,并与英他纽分不易形成络合物的特点萃収精谓最初用于丁烷与丁烯以及丁烯与丁二烯等混合物的分离。目前,萃取精谓比恒沸精繼更广泛地用于醛、酮、有机酸及其他坯类氧化物等的分离。
5、萃収精谓中溶剂的选择占有十分重要的地位,早期的溶剂选取方法决定了其选择的范围较窄,从而使萃取精他技术的应用受到限制。。随着萃収溶剂探索方法的发展、萃取精憎系统的进一步优化及高效设备的采用,提高了萃取精倦系统的适用性、可控制性和操作性,使英与其他精密分离技术和液液萃取技术相比,显示出了越來越明显的优越性。恒沸精在被分离的物系中加入共沸剂(或者称共沸纟II分),该共沸剂必须能和物系中一个或儿个组分形成具有最低沸点的恒沸物,以至于使需耍分离的集中物质间的沸点差(或相对挥发度)增大。在精谓时,共沸纽.分能以恒沸物的形式从精
6、谓塔顶蒸出,工业上把这种操作称为恒沸精钿。下面以制取无水酒精为例,说明恒沸精绸的过程,水和酒精能形成具有恒沸点的混合物,所以用普通的精诸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,贝I」可构成各种恒沸混合物,但以酒精、苯和水所纟I[成的三纟I[分恒沸混合物的沸点为最低(64.84°C)°当精帑温度在64.85°C时,酒精、苯和水的三元混合物首先被蒸出;温度升至68.25-C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
7、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。恒沸精馅的过程中,所加入的共沸纽分必须从塔顶蒸出,而后冷凝分离,循环使用。因而恒沸精绸消耗的能量(包括汽化共沸剂的热量和输送物料的电能)较多。共沸纽•分选择的原则是:(1)必须能与被分离物系中一个或几个组分形成具有最低沸点的恒沸物,这是最基本的一条。(2)对改变被分离物系纟I[分间的相对挥发度足够有效,加入共沸组分后所形成的恒沸物,其沸点温度与被分离纽•分沸点间的假别愈大,共沸精帑越容易进行。这往往在所选择
8、的共沸纽•分的沸点相当接近于被分离纽分的沸点时能实现。(3)其有效的分离作用而不需耍很多的共沸纽分。恒沸物中被分离纽•分的含最愈高,则共沸纽份的用量愈少,汽化共沸组分所消耗的热能也就愈少,精钿就愈经济。(4)共沸组分易分离和回收。(5)共沸组分的性质稳定而对设备的腐蚀性要小,对人体的毒性要小。(6)合理的挥发性。(7)价格低廉。恒沸精谓和萃取精绸有什么区别:
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