是基于物质组分的不同挥发性,在加热的情况下,将混合物分为不同组分的过程。的核心为:将混合物加热,使得其产生高温汽化状态,然后在精心设计的装置中逐步冷却并回收不同组分,最终达到纯化的目的。这个过程首先通过升温使得混合物的组分分别进入汽化状态,接着利用设计好的塔或针对不同组分物理特性的吸附材料等,来逐步分离不同组分。一般来说,通过控制加热温度和缓慢升温速度,可以得到更好的分离效果。同时,在实际应用中,也有一些衍生法,例如小分子化学分离法、蒸馏等,都可以在特定应用场合下发挥不同的优势。总的来说,在化学分离和提纯中具有极其重要的地位。
按照传统设计的常规精馏系统,各塔分别配备再沸器和冷凝器,此流程由于冷、热流体通过换热器管壁的实际传热过程是不可逆的,为保证过程的进行,需要有足够的温差,温差越大,有效能损失越多,则热力学效率就越低。热耦精馏塔就是基于此而研究出的一种新型的节能精馏。
利用吸附法脱除气源中重组分杂质,吸附后的气体在液化过程中利用精馏装置除去轻杂质,得到高纯度的产品。
间歇精馏时,馏出液的浓度是随蒸馏操作的进行而改变,为了使馏出液的浓度不变,则可用连续精馏工艺来解决。 典型的连续精馏流程是这样的:原料液(粗馏塔导来的酒精蒸气或冷凝酒精液)经预热器加热到指定的温度后,送入塔的进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合后,逐板下降,最后流入塔的再沸器中。在每层塔板上,回流液体与上升蒸气互相接触,进行传质、传热。操作时,连续地从塔底再沸器取出部分液体作为塔底产品(或为塔釜残液排出),部分液体气化,产生的蒸气依次上升通过各层塔板。塔顶蒸气进入冷凝器中被全部(酒精生产中则大部分)冷凝,并将 部分冷凝液用泵或靠位差送回塔顶作为回流液体,其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品(馏出液体,可视质量好坏分别采出)。 连续精馏的特点是,可以连续大规模生产,产品浓度、质量可以保持相对稳定,能源利用率高,操作易于控制。
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在恒定压力下提高或降低温度对物料进行提纯,。
原理充分利用了高压精馏塔顶的甲醇蒸汽的 潜热 ,蒸汽只要满足高压精馏塔的负荷,冷却水基本上只要满足常压塔顶甲醇的热负荷(高压塔顶精甲醇只有 显热 了,负荷很小) 因为最后采出甲醇总量是一定的,所以消耗的蒸汽量应该是一定的。
所谓的节能可能指的是节约了一部分循环水的用量。
1、乙酸和乙醇反应速率很慢,常温下,需要15年以上达到化学平衡。
2、使用催化剂,如浓硫酸、弄磷酸,作用为了加快反应速率。
3、把产物及时分离出去,提高产率,假如酯难以被蒸馏出去,这把水蒸馏出去。
4、使用乙酸酐,则可以促进平衡往得到酯的方向移动,如阿司匹林的制备
5、加热的目的:加快反应速率,把产物及时带离反应体系。
6、把产物(酯)带离了反应体系,就少了催化剂,酯的水解速率大大降低。可以看作酯和水不反应了。
7、假如产物(酯)难以被蒸发出去,则把水蒸发出去。(分水器的作用)
萃取精馏的添加剂(又称萃取剂)的选择原则是:
①选择性高,即加入少量添加剂就可大幅度增加组分间的相对挥发度;
②挥发度小,即具有比料液组分高得多的沸点;
③与原料液有足够的互溶度,在塔板上不出现液体分相现象;
④来源充足,价格便宜,水和某些极性有机化合物是最常用的添加剂。萃取精馏主要用于那些加入添加剂后,因相对挥发度增大所节省的费用,足以补偿添加剂本身及其回收操作所需费用的场合。萃取精馏最初用于丁烷与丁烯以及丁烯与丁二烯等混合物的分离。萃取精馏比恒沸精馏更广泛地用于醛、酮、有机酸及其他烃类氧化物等的分离。
精馏分离是根据溶液中各组分挥发度(或沸点)的差异,使各组分得以分离。其中较易挥发的称为易挥发组分(或轻组分)较难挥发的称为难挥发组分(或重组分)。
它通过汽、液两相的直接接触,使易挥发组分由液相向汽相传递,难挥发组分由汽相向液相传递,是汽、液两相之间的传递过程。
精馏通常在精馏塔中进行,气液两相通过逆流接触,进行相际传热传质。液相中的易挥发组分进入气相,气相中的难挥发组分转入液相,于是在塔顶可得到几乎纯的易挥发组分,塔底可得到几乎纯的难挥发组分。料液从塔的中部加入,进料口以上的塔段,把上升蒸气中易挥发组分进一步增浓,称为精馏段;进料口以下的塔段,从下降液体中提取易挥发组分,称为提馏段。
从塔顶引出的蒸气经冷凝,一部分凝液作为回流液从塔顶返回精馏塔,其余馏出液即为塔顶产品。塔底引出的液体经再沸器部分气化,蒸气沿塔上升,余下的液体作为塔底产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比称为回流比,其大小会影响精馏操作的分离效果和能耗。
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