精餾分類還是不清楚？看完你就懂了！

專欄：技術(shù)交流

發(fā)布日期：2023-12-27

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作者：JZ

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工業(yè)中最常見的分離方法之一是精餾，精餾按操作方式不同可以分為連續(xù)精餾和間歇精餾；按操作壓力不同，精餾可分為加壓精餾，常壓精餾和減壓精餾；按精餾的原理不同，可分為一般精餾和特殊精餾。特殊精餾又包括恒沸精餾，萃取精餾，水蒸氣蒸餾及分子蒸餾等。這些有什么區(qū)別呢？金宗小編帶你了解一下！

01

什么是間歇精餾？

介紹：間歇精餾就是將待處理的物料一次加入到精餾塔的塔釜中，然后加熱進(jìn)行精餾，直到塔釜或塔頂產(chǎn)品符合要求為止。不合格物料排出。排出物料后，再加入新一批物料進(jìn)行精餾。其精餾塔沒有精餾段和提餾段之分。

間歇精餾操作時，釜液經(jīng)間接加熱至沸騰，釜中產(chǎn)生的蒸汽上升到精餾塔內(nèi)，在此進(jìn)行熱的交換和質(zhì)的交換。塔內(nèi)上升的蒸汽從塔頂引至分凝器。分凝器所得冷凝液的一部分再引至塔頂?shù)乃澹鳛榛亓鳌６茨恼羝傲硪徊糠掷淠簞t進(jìn)入冷凝冷卻器，在其中使蒸汽全部冷凝，并使流出液冷卻至一定溫度，然后進(jìn)入儲罐。若需要獲得不同沸點(diǎn)范圍的流出液時，應(yīng)設(shè)立若干個儲罐，按沸點(diǎn)不同，分別收集。間歇精餾通常進(jìn)行到釜中液體達(dá)到指定組成為止。

特點(diǎn)：間歇精餾是間斷進(jìn)料，因而塔釜、塔頂不能連續(xù)出料。出料的濃度隨時間而變。間歇精餾具有生產(chǎn)能力較小，但建設(shè)投資少，不需要精密昂貴的控制儀表等特點(diǎn)。因此適用于小型生產(chǎn)。

02

什么是連續(xù)精餾？

介紹：連續(xù)精餾指的是精餾操作連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)采出。連續(xù)精餾塔一般由精餾段和提餾段組成。精餾段和提餾段以進(jìn)料塔板為界，進(jìn)料板以上的部分稱精餾段，進(jìn)料板以下（包括進(jìn)料板）稱為提餾段。少數(shù)連續(xù)精餾塔，或只有精餾段，或只有提餾段。

操作時，原料液經(jīng)換熱器換熱到指定的溫度，從提餾段的最上一層塔板（即進(jìn)料板）加入塔內(nèi)。如果是液體進(jìn)料，則物料在該板與精餾段的回流液匯合，然后逐層下流至塔釜。在逐層下降的同時就從液體中不斷蒸出了易揮發(fā)（低沸點(diǎn)）的組分，從而使下流至塔釜的液體含有較多難揮發(fā)（高沸點(diǎn)）組分。把塔釜液的一部分連續(xù)引至儲槽。另一部分引至塔底部蒸發(fā)釜（再沸器）加熱汽化。蒸發(fā)釜中產(chǎn)生的蒸氣自塔底逐層上升，使蒸氣中的易揮發(fā)組分逐漸增濃，而后進(jìn)入塔頂分凝器。一部分蒸氣在分凝器中冷凝，所得液體送回塔頂作為回流。其余部分蒸氣或者作為氣相產(chǎn)品直接引出，或者進(jìn)入冷凝冷卻器，將未冷凝的蒸氣全部冷凝，冷凝液流至產(chǎn)品儲槽。有時也可使塔頂溢出的蒸氣在塔頂冷凝器內(nèi)全部冷凝，再將所得流出液分為兩部分，一部分作為回流，送回塔頂，另一部分作為產(chǎn)品從塔頂采出。這種把原料液連續(xù)不斷的加入塔內(nèi)，又從塔頂及塔釜連續(xù)不斷的采出過程就稱為連續(xù)精餾。

特點(diǎn)：連續(xù)精餾在操作平穩(wěn)時，進(jìn)料量和采出量穩(wěn)定，設(shè)備各處的溫度、壓力不變，釜液的流量、組成及塔頂流出物的流量、組成均不隨時間而變。因而具有生產(chǎn)能力大，產(chǎn)品成本低，操作穩(wěn)定，容易實(shí)現(xiàn)自動化等優(yōu)點(diǎn)。

03

什么是減壓精餾？

介紹：在減壓下（低于一個大氣壓）進(jìn)行分離混合物的精餾叫減壓精餾。對真空度高的減壓精餾有時也叫真空精餾。

減壓下，純物質(zhì)的沸點(diǎn)較正常壓力下要低。減壓精餾就是借助降低系統(tǒng)壓力，使混合液泡點(diǎn)降低，在較低的壓力下沸騰，以達(dá)到降低精餾操作的溫度。

減壓精餾適用于高沸點(diǎn)物質(zhì)的混合物，以及在高溫下精餾會引起物料的聚合或分解變質(zhì)的混合物。水蒸氣精餾也適用于沸點(diǎn)較高的組分的分離，且不需要抽真空設(shè)備。但它要求被分離組分不與水反應(yīng)，在水中溶解度盡量小。

優(yōu)點(diǎn)：

（1）對于某些在高溫下精餾時容易分解或聚合而達(dá)不到分離目的的物質(zhì)，必須采用減壓精餾。

（2）減壓精餾可以降低混合物的泡點(diǎn)，從而降低分離溫度。因此可以減少用于加熱的蒸汽消耗量，可以使用較低壓力的加熱蒸汽。特別是以水蒸汽作為熱源時，加熱溫度提高后，所需的飽和水蒸氣壓力需要提高得更多，這對設(shè)備和蒸汽來源都提出了新的要求。

（3）能提高分離能力。我們知道，被分離混合物之間的相對揮發(fā)度越大，越容易分離。在減壓下，一般的說，組分之間的相對揮發(fā)度越大。

（4）對于有毒物質(zhì)的分離，采用減壓精餾可防止有毒物質(zhì)的泄漏，減少對環(huán)境的污染，在保護(hù)人民身體健康方面具有一定意義。

缺點(diǎn)：真空操作對設(shè)備密封要求嚴(yán)格，在技術(shù)上帶來一定困難。特別是對易燃易爆物質(zhì)，當(dāng)設(shè)備內(nèi)漏入空氣（指氧氣）時，有爆炸危險，這是應(yīng)當(dāng)引起重視的問題。另外，減壓精餾的生產(chǎn)能力低于常壓和加壓精餾。

04

什么是加壓精餾？

加壓精餾是指塔頂壓力高于大氣壓力下操作精餾的過程。加壓精餾常用于被分離混合物沸點(diǎn)較低的情況，如常溫常壓下混合物為氣態(tài)的物料。采用加壓精餾的同時，希望各組分的揮發(fā)度的減小不能太多，不至于過分的增加能量消耗和對設(shè)備材質(zhì)的特殊要求。操作壓力的大小，對操作有較大影響。

05

什么是常壓精餾？

在大氣壓力（常壓)下操作的精餾過程叫常壓精餾。如果被分離的混合物在常壓下有較大的相對揮發(fā)度，并且塔頂物料可以用水來冷凝冷卻，塔釜物料可以用水蒸氣來加熱，這時應(yīng)采用常壓精餾。

06

什么是特殊精餾？

特殊精餾一般指恒沸（共沸）精餾、萃取精餾、水蒸氣蒸餾和分子蒸餾等。

在以下四種情況下，用一般的精餾方法去分離就不太經(jīng)濟(jì)合理甚至不能分開，所以必須采用特殊精餾：

（1）當(dāng)所要分離的混合物，其組分間的沸點(diǎn)相差極小，一般認(rèn)為小于3℃。

（2）組分間的相對揮發(fā)度小于1.05。

（3）形成了恒沸液的混合物。

（4）物料在精餾條件下易分解，易聚合的物料。

07

什么是恒沸精餾？

在被分離的物系中加入共沸劑（或稱共沸組分），該共沸劑必須能和物系中一個或幾個組分形成具有最低沸點(diǎn)的恒沸物，以至于使需要分離的幾種物質(zhì)間的沸點(diǎn)差（或相對揮發(fā)度）增大。在精餾時，共沸組分能以恒沸物的形式從精餾塔頂蒸出，工業(yè)上把這種操作叫恒沸精餾。

08

什么是萃取精餾？

在被分離的混合物中加入萃取劑，萃取劑的存在能使被分離混合物組分間的相對揮發(fā)度增大。精餾時，其在各板上基本保持恒定的濃度，而且從精餾塔的塔釜排除，這樣的操作稱為萃取精餾。

09

恒沸精餾和萃取精餾有什么區(qū)別？

（1）萃取精餾的萃取劑不必與分離系統(tǒng)中的某組分形成共沸物，而要求它的蒸汽壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于分離混合物的蒸汽壓，因此萃取劑的選擇范圍比較大。

（2）萃取精餾的操作條件與恒沸精餾相比可以在較大范圍內(nèi)變動。

（3）萃取精餾因萃取劑不從塔頂蒸出，因此蒸汽的消耗比恒沸精餾要少。

（4）萃取精餾適用于從塔頂蒸出較多的產(chǎn)物和從塔釜排除較少的產(chǎn)物。而恒沸精餾適用于從塔頂蒸出較少的產(chǎn)物和從塔釜排除較多的產(chǎn)物。

10

共沸組分選擇的原則是什么？

（1）必須能和被分離物系中一個或幾個組分形成具有最低沸點(diǎn)的恒沸物。

（2）對改變被分離物系組分間的相對揮發(fā)度足夠有效，加入共沸組分后所形成的恒沸物，其沸點(diǎn)溫度與被分離組分沸點(diǎn)間差別愈大，共沸精餾越容易進(jìn)行。這往往在所選擇的共沸組分的沸點(diǎn)相當(dāng)接近被分離組分的沸點(diǎn)時方能實(shí)現(xiàn)。

（3）其有效的分離作用而不需要很多的共沸組分。恒沸物中被分離組分含量越高，則共沸組分的用量越少，汽化共沸組分所消耗的熱能也就越少，精餾就越經(jīng)濟(jì)。

（4）共沸組分易分離和回收。

（5）共沸組分性質(zhì)穩(wěn)定，對設(shè)備的腐蝕性要小，對人體的毒性要小。

（6）要有合適的揮發(fā)度。

（7）共沸組分價格要低廉。

110

萃取劑的選擇原則是什么？

對于萃取精餾來說，萃取劑常常可以選擇出許多種。一般來說，選擇萃取劑的主要依據(jù)如下：

（1）萃取劑的選擇性要大。被分離組分在萃取劑中相對揮發(fā)度的大小稱為萃取劑的選擇性。被分離組分在萃取劑中相對揮發(fā)度增大的多，分離就容易。也就是萃取劑選擇性大。選擇性是選擇萃取劑最主要的依據(jù)。

（2）萃取劑對被分離組分的溶解度要大，這樣塔板上的液體才能形成均相，不會分層。

（3）萃取劑的沸點(diǎn)應(yīng)比被分離組分的沸點(diǎn)高的多，否則萃取劑容易從塔頂揮發(fā)損失掉。

（4）熱穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性要好，無毒性，不腐蝕設(shè)備。

（5）回收容易，價廉易得。

12

什么是水蒸氣蒸餾？

在被分離混合物中直接通入水蒸汽后，當(dāng)混合物各組分的蒸汽分壓和水蒸汽分壓之和等于操作壓力時，系統(tǒng)便開始沸騰。水蒸汽和被分離組分的蒸氣一起蒸出，在塔頂產(chǎn)品和水幾乎不互溶的情況下，流出液經(jīng)過冷凝后可以分層，把水除掉即得產(chǎn)品，工業(yè)上把這種操作叫水蒸汽蒸餾。