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精馏干货10 || 萃取精馏 萃取精馏


精馏干货10 || 萃取精馏 萃取精馏

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【精馏干货10 || 萃取精馏 萃取精馏】萃取精馏(干货精馏10 ||萃取精馏)
萃取精馏是化学工业中最重要的分离方法之一 。作为选择性最高的特殊精馏过程之一，很多人对其认识并不深刻 。今天，边肖将带你了解萃取蒸馏的基本概念和应用 。
01
定义
在原料液中加入第三种组分(称为萃取剂或溶剂)，改变原始组分的相对挥发度，使其分离 。与共沸蒸馏不同，萃取剂不与料液中的任何组分形成共沸物 。

02
萃取精馏的操作特性
为了增加被分离组分的相对挥发度，每块板的液相应保持足够的添加剂浓度 。当原料和萃取溶剂按一定比例加入塔中时，必须有一定的最佳回流比 。当不加添加剂的回流过大时，馏出液的组成不会得到改善，反而会降低塔内添加剂的浓度，使分离更加困难 。同样，当塔顶回流温度过低或添加剂加入温度较低时，会造成塔内蒸汽部分冷凝，稀释各板的添加剂浓度 。
在设计中，为了使精馏段和提馏段的添加剂浓度近似接近，萃取精馏的料液常以饱和蒸汽的热态加入塔内 。如果对于泡点进料，精馏段和汽提段中的添加剂浓度不同，则应使用不同的相平衡数据进行计算 。
在萃取精馏中，通常有许多添加剂，它们的沸点很高 。信息资源网在蒸馏热能消耗中有相当一部分用于提高添加剂的温度 。
03
萃取蒸馏装置的典型过程
设备主要是萃取蒸馏塔 。由于溶剂的沸点高于原液的组分，所以总是从塔底排出 。为了在大多数塔板上保持高溶剂浓度，溶剂入口必须高于原料入口 。但一般情况下不能从塔顶引入，因为溶剂入口上方必须有几块塔板组成溶剂回收段，这样馏出液的溶剂浓度才能降低到可以忽略不计的水平，再从塔顶引出 。在与溶剂重组分一起从萃取蒸馏塔的底部导出后，将其送至溶剂回收装置 。通常，通过蒸馏塔将重组分从溶剂中蒸馏出来，并送回萃取蒸馏塔循环使用 。一般整个过程中溶剂的损耗很小，只需要少量的新鲜溶剂来补偿 。

例如，从烃类裂解气的C4馏分中分离丁二烯时，由于C4馏分的沸点和相对挥发度相近，且丁二烯和正丁烷为共沸物，用普通精馏方法很难将丁二烯与其他组分分离 。如果采用萃取精馏的方法，在C4馏分中加入乙腈作为萃取剂，可以增加组分的相对挥发度，从而可以精馏分离沸点相近的丁二烯、丁烷和丁烯 。碳三、碳五馏分脱碳后，碳四馏分进入丁二烯萃取剂精馏塔 。在乙腈作为萃取剂的存在下，丁二烯(包括少量炔烃)和乙腈与其它组分分离，从塔底萃取后进入分析塔 。在该塔中，丁二烯和炔烃从乙腈中分离出来，萃取剂循环使用 。丁二烯和炔烃进入炔烃萃取精馏塔，丁二烯从塔顶逸出，水洗得到成品丁二烯 。
04
萃取精馏的注意事项
由于加入大量萃取剂(一般要求xs>0.6)，塔内下降液体量远大于上升蒸汽量，造成汽液接触不良 。设计中应考虑塔盘和流体动力条件 。
由于组分间的相对挥发度是通过萃取剂的用量来调节的，当塔顶产品不合格时，不能通过增加回流来调节 。一般的调整方法有:①增加萃取剂的用量；(2)降低进料量，同时降低顶品产量；
在确定塔径和设计塔板结构时，除了按蒸汽量计算外，还应注意液流中有大量的萃取剂 。
05
萃取剂的选择
萃取添加剂(又称萃取剂)的选择原则是:①高选择性，即加入少量的添加剂就能大大增加组分的相对挥发度；(2)挥发性小，即沸点远高于料液组分；(3)与原料液有足够的互溶性，塔盘上无液相分离现象；④货源充足，价格便宜 。水和一些极性有机化合物是最常用的添加剂 。
06
适应性
萃取蒸馏主要用于添加添加剂后相对挥发度增加所节省的成本足以补偿添加剂本身及其回收操作成本的场合 。萃取蒸馏最初用于分离丁烷和丁烯、丁烯和丁二烯 。目前，萃取精馏比共沸精馏更广泛地应用于醛、酮、有机酸等烃类氧化物的分离 。
07
萃取精馏和共沸精馏的比较
①萃取剂比夹带剂容易选择 。
②萃取剂在精馏过程中基本不蒸发，萃取精馏的能耗小于共沸精馏 。
③萃取精馏过程中，萃取剂的加入量变化范围很大，共沸精馏适宜的夹带剂量大多是确定的 。因此，信息资源网络的萃取蒸馏操作灵活且易于控制 。
④间歇操作不适用于萃取精馏，但可用于共沸精馏 。


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