第1章 特殊精馏.ppt

第1章 特殊精馏 1.1 恒沸精馏 1.4 水蒸气精馏 1.2 萃取精馏 1.5 反应精馏 1.3 加盐精馏 1.6 分子精馏 1.1 恒沸精馏（共沸精馏） 1.1.2 恒沸精馏基本原理 （1）当物料的α12≈1 时，选择加入一种恒沸剂，使α12增大； （2）该恒沸剂能与物料中的一个或多个组分形成恒沸物； （3）该恒沸物应为物系的最低恒沸物或最高恒沸物。 1.1.3 恒沸精馏流程 （1）变压精馏：图1-5，图1-6。 （2）二元非均相恒沸精馏：图1-7。 （3）三元非均相恒沸精馏：图1-8。 （4）二元均相恒沸精馏：图1-9。 1.1.4 恒沸精馏参数计算 1. 恒沸剂用量的确定 图解法——三角相图 1.1.5 恒沸剂的选择 理想的恒沸剂应具备以下性质： （1）能与被分离组分形成最低或最高恒沸物； （2）恒沸剂容易分离和回收； （3）用量少，汽化潜热低； （4）热稳定性好，不与其他组分起化学反应； （5）无毒，无腐蚀性； （6）价廉易得。 1.2 萃取精馏 1.2.1 特点 （1）通过加入某种溶剂S (萃取剂)，使αS >α； 图1-17(a) （2）所加溶剂不与被分离组分形成恒沸物； （3）所加溶剂的沸点比所有组分的沸点高。 1.2.2 基本流程 图1-18 1.2.3 溶剂的选择 （1）能明显改变原组分的相对挥发度； （2）溶剂沸点足够高，不与原组分形成共沸物，溶剂易于回收。 （3）溶剂与原组分有较大互溶性，溶剂流动性好。 （4）良好的热稳定性和化学稳定性。 （5）安全无毒，无腐蚀性。 （6）价廉，易得。 1.2.4 萃取精馏与恒沸精馏的区别 （1）物质媒介的作用原理不同：恒沸剂与被分离组分形成恒沸物，而萃取剂不形成恒沸物； （2）物质媒介的加入量不同：恒沸剂的加入量受恒沸组成限制，而萃取剂的用量范围较宽（xS = 0.5 ~ 0.9）； （3）能耗不同：萃取精馏一般能耗较小； （4）物质媒介进塔位置不同： 萃取剂要求在靠近塔顶部位加入，而恒沸剂则依据其挥发性大小（沸点高低）决定其加入位置。 1.3 加盐精馏 1.3.1 盐效应对气液平衡的影响 盐效应：改变溶液的熔点沸点、溶解度、蒸汽压、气液相平衡等。 图1-26、图1-27：加盐对气液平衡线的影响 盐浓度越高，盐效应越明显 1.3.2 加盐精馏流程 （1）溶盐精馏 图1-28 溶盐精馏的特点 （2）加盐萃取精馏 图1-30 特点 1.4 水蒸气精馏 1.4.1 塔釜蒸汽蒸馏 图1-31 优点 1.4.2 塔釜内水-有机溶液蒸馏 适用于与水不互溶的高沸点混合物的分离，可降低体系的沸点。 图1-32 水蒸气精馏的应用 1.5 反应精馏 1.5.1 反应-精馏 ——以化学反应促进精馏 实例：利用活性金属与芳香烃异构体的选择性反应来精馏分离间二甲苯和对二甲苯 图1-33 1.5.2 精馏-反应 ——以精馏促进化学反应 实例：乙酸乙酯的合成 图1-35 1.6 分子蒸馏 1.6.1 基本原理 利用不同分子的运动平均自由程的差异来分离不同组分。 平均自由程：一段时间内的分子在两次碰撞间的路程。 图1-36 分子蒸馏的特点： 1.操作温度低于物料沸点 2.压强小 3.受热时间短 第2章 特殊萃取 2.1 化学萃取 2.4 双水相萃取 2.2 超临界萃取 2.5 凝胶萃取 2.3液膜分离 2.6 反胶团萃取 2.2 超临界流体萃取 2.2.1 超临界流体 1. 定义 3. 特点 传质速率高，溶解能力强，萃取平衡快。 2.2.2 超临界萃取的基本原理和原则流程 压缩器 2.2.3 超临界萃取的特点 1.超临界流体密度与液体相近，同时又具有近似于气体的扩散能力，比一般溶剂传质速率高，溶解能力强，萃取平衡快。 2.超临界萃取的控制参数主要是压力和温度，萃取过程操作容易控制。 3.在接近临界点处，温度、压力的微小变动都会使流体的溶解能力发生明显改变，因此萃取后溶质与溶剂易于分离。 2.2.3 超临界萃取的特点 4.超临界萃取过程要求在高压下进行，设备投资费用较高。 5.超临界状态下物质的非理想性较强，物性参数较缺乏，相平衡关系复杂，工艺设计难度较大。 2.2.4 超临界萃取在工业上