化工分离工程 第三章.pptVIP

3、加盐萃取精馏 1）基本原理 把盐加入到萃取精馏的溶剂中，既可以利用盐效应，提高待分离组分的相互挥发度，减少溶剂循环量，又克服了溶盐精馏中盐的输送回收困难等问题 2）流程 3.3 特 殊 精 馏 3）加盐萃取精馏的汽液平衡 叔丁醇—水的y-x图 3.3 特 殊 精 馏 4）特点 利用溶盐精馏萃取剂分离效果好的优点，改进萃取剂效果差的效果。利用萃取精馏溶剂是液体，回收循环方便，工业上易实现的优点，克服了溶盐精馏因盐是固体回收输送困难等缺点 5）应用 用于具有恒沸组成的醇—水体系及酯—水体系的分离 3.3 特 殊 精 馏 * 例2.分离氯仿(沸点61.2℃) 丙酮(沸点56.4 ℃),共沸剂的选取。 特点：形成负偏差共沸物。 选二硫化碳为共沸剂： 塔顶：二硫化碳—丙酮 共沸点；39.3 ℃ 塔釜： 较纯的氯仿。 例3.分离乙醇—水,共沸剂的选取。 特点：形成一个三元共沸物，三个二元共沸物。 选苯为共沸剂： 苯、醇、水 三元共沸物 纯乙醇 水+乙醇 水+乙醇 共沸物 水+乙醇 主塔 苯回收塔 乙醇回收塔 纯水 总之： 1. 显著影响1、2组分平衡关系 2. S易回收、分离 3. 量少、汽化潜热小 4. 溶解度大、不起化学反应 5. 无腐蚀、无毒 6. 价廉、易得。 相图： 101.3kPa 0.7MPa 三、分离共沸物的双压精馏过程 利用不同压力下，共沸组成不同分离。 例：分离甲乙酮—水 共沸物 共沸物 1常压 2加压 F 水 MEK 工艺流程图： 物料衡算：二个塔作一个整体 用高。 （循环量）大，操作费 小， 式中： 2 , 1 , 1 2 1 D x x D D - 四、二元非均相共沸物的精馏 系统本身形成非均相共沸物 流程 例：分离正丁醇（1）—水（2） X111 X11 醇、水 二元共沸物 丁醇 水 丁醇塔 水塔 直接蒸汽 进料 与均相共沸物精馏比较： ∴ 采用普通精馏能分离非均相共沸物。 计算 1.精馏段操作线方程 (n、n+1—Ⅱ塔釜物料衡算） 为计算起点 — — ） （ 有： ）： ）代入（ ， 设最顶板为（ 回 回 顶 回 顶 x x V W x V L y x y W 71 3 70 3 2 1 2 1 1 - + = - 2.提馏段操作线方程 3. 全塔物料衡算 例3—7. 共沸精馏的简捷计算[分离苯酚(1)～水(2)] 1 V V 时， . 求： min 11 min 1 11 1 min min 2 min 1 . 3 3 4 . 2 N N N N N V V ， ） ， （ = W1，水 W2，苯酚 XF1： 1% q=1 20℃ 1.68% 33.1% 1atm、20℃下： 水层含酚：1.68%，及 酚层含水：66.9%，及 含酚0.001% 含酚：99.99% ： min 1 V 由于塔顶有一共沸物，恒浓区可能出现在进料板或精馏段（相当于只有HNK为非分配组分的情况）。 a.设恒浓区出现在进料板 b.设恒浓区出现在塔顶 哪个正确？ （假设恒浓区在塔顶） ） （假设恒浓区在进料板 讨论： 755 260 min , Ⅰ min , Ⅰ = = V V 分析a、b： 精馏塔从下向上V分布越来越小，当小到（Vmin=）755时塔顶会出现恒浓区；因此，不可能在进料板出现（Vmin=）260的恒浓区。 ∴取二者中最大值 Vmin=260 : min Ⅱ V 2. 求N Ⅱ 1 0 . 3 = = = = V L W D F N N m II m I ， ， 求 。 —操作线与对角线重合 — 3.3.1 反应精馏的应用 3.3.2 反应精馏过程 第三节 反应精馏 返回 3.3.1 反应精馏的应用 两种类型：一种——利用精馏促进反应 二种——通过反应促进精馏分离 一、利用精馏促进反应的反应精馏 例：酯化 酸醋与乙醇生成酸醋乙酯 酯交换 醋醋丁酯与乙醇反应 皂化 氯丙醇皂化生成环氧丙烷 适用于：①可逆反应 反应产物相对挥发度大于或小于反应物时，由于精馏原因，产物一生成立刻离开反应区。 ②连串反应：A→R→S 两种类型：1.S为目的产物 将生成R和生成S二个反应器合并在一起，利用精馏提供不同的条件，缩短反应时间，提高收率和产品纯度。