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多效精馏

多效精馏是由假设干压力不同的精馏塔构成的精馏过程，是利用高压塔塔顶蒸汽的潜热向低压塔的再沸器供给热量，同时高压塔塔顶蒸汽被冷凝的热集成精馏系统。因此，在多效精馏中，只是第一个塔〔第一效〕的塔釜需要参加热量，最终一个塔〔最终一效〕的塔顶蒸汽需要冷却介质进展冷凝，除压力最低的塔外，其余各塔塔顶蒸汽的冷凝潜热均被精馏系统自身回收利用，从而降低了能耗，到达节能目的。

多效精馏的分类

一、依据效数分类

多效精馏依据效数可以分为双效、三效、四效精馏等，而其理论节能率与效数N的关系为

由上式可知，双效精馏的理论节能率为 50%，三效的为66.7%，四效的为75%。效数越多，节能效果越明显。但随着效数的增加，节能率的增加幅度下降。且效数受到投资、能耗、换热器、操作条件、设计和

掌握等诸多方面的限制。因此在承受多效精馏时，要考虑到节能与设备费用之间的关系。

二、依据进料与压力梯度方向的全都性分类

多效精馏的工艺流程依据进料与压力梯度方向的全都性，可分为：并流：原料安排到各热集成塔进料；

顺流：进料方向和压力梯度方向全都，即从高压塔进料；逆流：进料方向和压力梯度方向相反，即从低压塔进料；混流：从高压塔进料，塔顶冷凝液入低压塔。

以常用的双效精馏为例，具体的构造流程如以下图所示〔C1-高压塔；C2-低

压塔〕。

多效精馏常用体系

苯及其衍生物，如苯-甲苯、苯-甲苯-二甲苯、混合二甲苯等；

烃类混合物，如丙烯-丙烷、正庚烷-甲基戊烷等；

工业废水〔含有毒、有害物质，具有肯定的挥发度〕，如二甲基甲酰胺废水、外表活性剂废水等。多效精馏分别工业废水，可降低能耗并回收一局部化工原料，分别后的废水能到达排放标准或可供进一步生化处理；

醇类水溶液，主要是甲醇-水、乙醇-水物系。

热泵精馏

热泵技术是一种的能源技术，我们所生疏的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比方水泵主要是将水从低位抽到高位，提升了势能。而热泵就是一种将低品位热能通过电能做功提升到可利用的高品位热能的装置。由于所获得的可利用热量远远高于输入系统的能量，因而可以节能。

热泵可以认为是热机的逆过程〔关于热机我们会在余热回收中进展更具体的介绍〕。热泵技术在建筑采暖等方面有较广泛的应用，热泵精馏只是热泵技术其中的一种应用。

热泵精馏的适用条件

热泵精馏的使用具有肯定的要求，包宗宏[1]提出蒸汽压缩式热泵精馏系统适用的三个条件：

塔顶和塔底温差较小的精馏塔；

被分别物质沸点相近的难分别系统；

低压下精馏时塔顶产品需要用冷冻剂冷凝的系统。

同时，也有文献提出当精馏塔塔顶和塔底温差小于 36℃，应用蒸汽

压缩式热泵精馏可以获得较好的经济效果

[2]。

热泵精馏的种类

依据压缩工质的不同，蒸汽压缩式热泵精馏可以分为以塔内物质为循环工质的直接式热泵精馏〔开式热泵精馏〕以及以外来物质为循环工质的间接式热泵精馏〔闭式热泵精馏〕。直接式热泵精馏又分为塔顶蒸汽压缩式热泵精馏和塔底液相闪蒸式热泵精馏。

塔顶蒸汽压缩式 塔底液相闪蒸式 间接蒸汽压缩式

不同种类的热泵精馏有不同的使用范围， 间接式热泵精馏一般用于塔内物质有腐蚀性或者对温度敏感的状况。例如正丁烷-异丁烷体系的分别，不涉及腐蚀性或对温度敏感的物质，可使用直接式热泵精馏；而第十一

届全国大学生化工设计竞赛铜奖得主大学〔华东〕的作品当中

则由于MDEA富液中含有H

S而在MDEA再生塔上使用了间接式热泵精馏。

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热偶精馏

在常规精馏塔中，塔内的气液两相流淌是靠塔顶冷凝器供给液相回流和再沸器供给的气相回流来实现的。在多个精馏塔的设计中，假设从某一个塔中引出液相作为另一个塔的塔顶回流，或者引出气相作为另一个塔的气

相回流，则在这些塔中避开使用冷凝器与再沸器，从而实现热量的耦合 ，这也就是所谓的热偶精馏。热偶精馏在热力学上是最抱负的系统构造，既

可以节约设备投资，又可以节约能耗。

经典的热偶精馏构造如图1所示：〔a〕、〔b〕分别是含有侧线精馏和侧线汽提塔的精馏构造；〔c〕是著名的Petlyuk塔，也称之为完全耦合塔。

隔壁塔

隔壁塔〔DivingWallColumn，简称DWC〕在分别原理和计算方法上与热耦合精馏塔一样，在热力学上等同于一个 Petlyuk塔。

对于传统的三元混合物分别,假设承受简洁塔分别序列,至少需要2个精馏塔才能使其得到有效分别。而图 2所示的隔壁塔，利用隔壁将一般精馏塔从中间分割为两局部,隔壁奇异的使用实现了两塔的功能及三元混合物

的分别。

在隔壁塔中，进料侧为预分别段，另一侧为主塔，混合物 A、B、C在预分

离段经初步分别后为A、B和B、C两组混合物，A、