共沸精馏
出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)
目录 |
共沸精馏是指在两组分共沸液或挥发度相近的物系中加入挟带剂，由于它能与原料中的一个或几个组分形成新的两相恒沸液，增大相对挥发度，因此，原料液能用普通精馏法进行分离[1]。
共沸精馏是分离液体混合物的一种方法，广泛应用于化工、炼油等工业中。当待分离的两个组分为共沸溶液体系或它们的挥发度非常接近时，采用普通精馏方法难以达到分离目的或所需要的理论板数非常多，且回流比亦较大，使设备费用和操作费用过大而不经济 ，此时可采用共沸精馏[2]。
共沸精馏的特点[2]
(1)共沸精馏所用的共沸剂必须与待分离组分的一个或两个形成共沸物，因此可供选择的共沸剂有限。
(2)共沸精馏的共沸剂大都从塔顶蒸出，消耗热能较大，只有当共沸物中共沸剂的含量甚少，与共沸剂形成共沸物的组分在原料中含量也少时，共沸精馏的操作才比较经济。
(3)共沸精馏即可用于连续操作也可用于间歇操作。
(4)在同样压力下操作，共沸精馏的操作温度较低，比其它精馏更适于分离热敏性物料。
共沸精馏的分类[2]
根据所形成的共沸物能否分离为不互溶的两个液相，共沸精馏分为均相共沸精馏和非均相共沸精馏。
(1)均相共沸精馏
分离二元均相共沸物常用的方法是通过加入一种共沸剂，使其改变原混合物的性质，再进行三元物系的分离。当共沸剂与原溶液中某组分形成二元共沸物时，三元物系的泡点温度面上会出现脊(谷)，致使稳态精馏塔内浓度分布呈复杂状况，精馏产物的分布局限在某一浓度区域内而背离一般的精馏规律，称这种现象为精馏分区。共沸精馏分区特性将成为设计分离流程和确定精馏工艺条件时不可回避的问题。从精馏塔温度分布具有单调性的角度出发，人们曾一度认为泡点温度面上的脊和谷是精馏分区的边界，简单蒸馏的剩余衄线和连续精馏沿塔高的浓度分布曲线均不会通过脊(谷)。仅在近几年，一些研究者才在理解共沸精馏产物分区性质方面做一些工作，但还未见有关浓度分布通过脊(谷)的实验研究报道。
(2)非均相共沸精馏
非均相间歇共沸精馏是间歇精馏和共沸精馏的耦合过程，具有设备简单、可单塔分离多组分混合物和通用性强的优点。非均相共沸精馏由于在塔顶有富含共沸剂回流，可以降低回流比，共沸剂的用量远远小于萃取精馏，同时还可能完成在萃取精馏中不能完成的分离任务。非均相共沸精馏的主要设备是精馏塔、塔顶冷凝器和分相器。共沸物可以在分相器中分为两个不互溶的液层：富含共沸剂的液层回流；另一液层采出，从而以很经济的方式实现了共沸物的分离。
与均相共沸精馏相比，非均相间歇共沸精馏在分相器中实现液液分层，可以减小共沸剂回收塔的工作，特殊情况下还可实现单塔操作。与连续非均相共沸精馏比较，它具有比较灵活的回流比操作策略，具有更大的操作弹性。但是，由于各参数随时间变化和液液平衡计算的困难，以及复杂的回流控制等多方面的原因，导致了设计、模拟和控制的难度，使该过程在被广泛应用的同时，人们对它的认识不如对共沸物精馏的均相过程和连续过程那么深入，相关的文献报道很少 。
