雙組分連續精餾通常用什麼方法

1. 什麼叫精餾

精餾是利用混合物中各組分揮發度不同而將各組分加以分離的一種分離過程，常用的設備有板式精餾塔和填料精餾塔。精密精餾的原理及設備流程與普通精餾相同，只是待分離物系中的組分間的相對揮發度較小，因而採用高效精密填料以實現待分離組分的分離提純。

在單離香料的生產原料一天然精油中經常有同分異構體並存的情況，例如在香葉油、玫瑰油、玫瑰草油等天然精油中同時存在的香茅醇和玫瑰醇就是旋光異構體。用一般的精餾過程很難實現這種單離香料的有效分離,因此精密精餾在單離香料的生產中有著廣泛的應用。

在精密精餾塔中使用的高效填料包括Q 網環(Dixon)填料、網鞍(McMahon)填料等散裝填料和以絲網波紋填料(Sulyer 填料)為代表的規整填料。

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精餾的計演算法：

1、圖解法

最常用的是麥凱勃－蒂利圖解法（美國W.L.麥凱勃和E.W.蒂利在1925年合作設計的雙組分精餾理論板計算的圖解方法）用於雙組分精餾計算。此法假定流經精餾段的汽相摩爾流量V和液相摩爾流量L以及提餾段中的汽液兩相流量V′和L′都保持恆定。

此假定通常稱為恆摩爾流假定，它適用於料液中兩組分的摩爾汽化潛熱大致相等、混合時熱效應不大、而且兩組分沸點相近的系統。圖解法的基礎是組分的物料衡算和汽液平衡關系。

2、嚴格計演算法

隨著精餾技術日趨成熟和生產規模的擴大，具有多股加料和側線抽出等特殊功能以及具有側塔和中間再沸器等的各種復雜的精餾塔相繼出現。現今越來越需要對精餾作出嚴格計算，以了解塔內溫度、流量和濃度的變化，達到更合理的設計和操作。電子計算機的應用，為嚴格計演算法提供了條件。

參考資料來源：網路-精餾

2. 什麼是精餾，還有精餾的方法

精餾

精餾原理

精餾通常在精餾塔中進行，氣液兩相通過逆流接觸，進行相際傳熱傳質。液相中的易揮發組分進入氣相，氣相中的難揮發組分轉入液相，於是在塔頂可得到幾乎純的易揮發組分，塔底可得到幾乎純的難揮發組分。料液從塔的中部加入，進料口以上的塔段，把上升蒸氣中易揮發組分進一步增濃，稱為精餾段；進料口以下的塔段，從下降液體中提取易揮發組分，稱為提餾段。從塔頂引出的蒸氣經冷凝，一部分凝液作為迴流液從塔頂返回精餾塔，其餘餾出液即為塔頂產品。塔底引出的液體經再沸器部分氣化，蒸氣沿塔上升，餘下的液體作為塔底產品。塔頂迴流入塔的液體量與塔頂產品量之比稱為迴流比，其大小會影響精餾操作的分離效果和能耗。

3. 精餾的原理

精餾原理

利用混合物中各組分揮發能力的差異，通過液相和氣相的迴流，使氣、液兩相逆向多級接觸，在熱能驅動和相平衡關系的約束下，使得易揮發組分(輕組分)不斷從液相往氣相中轉移，而難揮發組分卻由氣相向液相中遷移，使混合物得到不斷分離，稱該過程為精餾。該過程中，傳熱、傳質過程同時進行
，屬傳質過程式控制制。其精餾塔如圖6.3.1所示。原料從塔中部適當位置進塔，將塔分為兩段，上段為精餾段，不含進料，下段含進料板為提留段，冷凝器從塔頂提供液相迴流，再沸器從塔底提供氣相迴流。氣、液相迴流
是精餾重要特點。

在精餾段 ,氣相在上升的過程中，氣相輕組分不斷得到精製，在氣相中不斷地增濃，在塔頂獲輕組分產品。

在提餾段 ，其液相在下降的過程中，其輕組分不斷地提餾出來，使重組分在液相中不斷地被濃縮，在塔底獲得重組分的產品。

煙台正太共沸精餾實驗裝置

精餾過程與其他蒸餾過程的區別，是在塔兩端同時提供純度較高的液相和氣相迴流，為精餾過程提供了傳質的必要條件。提供高純度的迴流，使在相同理論板的條件下，為精餾實現高純度的分離時，始終能保證一定的傳質推動力。所以，只要理論板足夠多，迴流足夠大時，在塔頂可能得到高純度的輕組分產品，而在塔底獲得高純度的重組分產品。

4. 精餾原理

雙組分混合液的分離是最簡單的精餾操作。典型的精餾設備是連續精餾裝置（圖1），包括精餾塔、再沸器、冷凝器等。精餾塔供汽液兩相接觸進行相際傳質，位於塔頂的冷凝器使蒸氣得到部分冷凝,部分凝液作為迴流液返回塔底,其餘餾出液是塔頂產品。位於塔底的再沸器使液體部分汽化，蒸氣沿塔上升，餘下的液體作為塔底產品。進料加在塔的中部,進料中的液體和上塔段來的液體一起沿塔下降，進料中的蒸氣和下塔段來的蒸氣一起沿塔上升。在整個精餾塔中，汽液兩相逆流接觸，進行相際傳質。液相中的易揮發組分進入汽相，汽相中的難揮發組分轉入液相。對不形成恆沸物的物系，只要設計和操作得當，餾出液將是高純度的易揮發組分，塔底產物將是高純度的難揮發組分。進料口以上的塔段，把上升蒸氣中易揮發組分進一步提濃，稱為精餾段；進料口以下的塔段，從下降液體中提取易揮發組分，稱為提餾段。兩段操作的結合，使液體混合物中的兩個組分較完全地分離，生產出所需純度的兩種產品。當使n組分混合液較完全地分離而取得n個高純度單組分產品時，須有n-1個塔。
精餾之所以能使液體混合物得到較完全的分離，關鍵在於迴流的應用。迴流包括塔頂高濃度易揮發組分液體和塔底高濃度難揮發組分蒸氣兩者返回塔中。汽液迴流形成了逆流接觸的汽液兩相，從而在塔的兩端分別得到相當純凈的單組分產品。塔頂迴流入塔的液體量與塔頂產品量之比，稱為迴流比，它是精餾操作的一個重要控制參數，它的變化影響精餾操作的分離效果和能耗。

5. 化工原理:精餾部分問題.

題目如下：
1. 精餾？
2. y—x相圖中，相平衡曲線上各點的溫度是否相同？
3. 在汽液相平衡圖上，平衡線離對角線越遠/越近，表示該溶液的分離程度？
4. 連續精餾操作時，操作壓力對分離的影響？對物系的相對揮發度的影響？
5. 某雙組分物系的相對揮發度為2.5，若液相濃度xA=0.3（摩爾分率），則與之平衡的汽相濃度yA？
6. 連續精餾操作中有哪些必不可少的裝置？
7. 理論板？
8. 精餾塔中，若塔板上氣液兩相接觸越充分，則塔板分離能力越高，則滿足一定分離要求需要的實際/理論塔板數越少？
9. 總板效率？
10. 恆摩爾流？
11. 對酒精——水系統用普通精餾方法進行分離，只要塔板數足夠，是否可以得到純度為0.98（摩爾分率）以上的純酒精？
12. 某常壓精餾塔，塔頂設全凝器，現測得其塔頂/塔底溫度升高/降低，則塔頂/塔底產品中易揮發組分的含量將？
13. 在精餾過程中，當xD、xW、xF、q和塔頂產品量一定時，只增大/減小迴流比，則所需理論塔板數？操作費用將？
14. 連續操作中上的精餾塔，如採用的迴流比小於/大於原迴流比，則 ？ ？
15. 某連續精餾塔，精餾段操作線方程為y＝0.7x＋0.2，則xD？，R？
16. 某連續穩定精餾塔操作過程，進料狀況為泡點，已知精餾段操作線方程式為y＝0.8x＋0.2，提餾段操作線方程為y＝1.8x－0.03，則料液組成xF？
17. 精餾塔進料可能有5種不同的熱狀況，當進料為氣液混合物且氣液物質的量之比為3: 1時，則進料熱狀況q值為？
18. 各種進料狀態的名稱及其對應的q 值范圍;在相同分離任務下，進料狀態參數q對所需理論板數的影響。
19. 迴流比對精餾費用的影響？

6. 蒸餾與精餾的區別

1、精餾是多次簡單蒸餾的組合。

2、精餾待分離物系中的組分間的相對揮發度較小，蒸餾相對揮發度需要相差很大。

3、精餾分離程度更高，蒸餾只能簡單分離。

精餾通常在精餾塔中進行，氣液兩相通過逆流接觸，進行相際傳熱傳質。液相中的易揮發組分進入氣相，氣相中的難揮發組分轉入液相，於是在塔頂可得到幾乎純的易揮發組分，塔底可得到幾乎純的難揮發組分。

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評價精餾操作的主要指標是：

①產品的純度。板式塔中的塔板數或填充塔中填料層高度，以及料液加入的位置和迴流比等，對產品純度均有一定影響。調節迴流比是精餾塔操作中用來控制產品純度的主要手段。

②組分回收率。這是產品中組分含量與料液中組分含量之比。

③操作總費用。主要包括再沸器的加熱費用、冷凝器的冷卻費用和精餾設備的折舊費，操作時變動迴流比，直接影響前兩項費用。

7. 化工原理蒸餾

蒸餾是一種熱力學的分離工藝，它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同，使低沸點組分蒸發，再冷凝以分離整個組分的單元操作過程，是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段，如萃取、過濾結晶等相比，它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑，從而保證不會引入新的雜質。

定義
指利用液體混合物中各組分揮發性的差異而將組分分離的傳質過程。將液體沸騰產生的蒸氣導入冷凝管，使之冷卻凝結成液體的一種蒸發、冷凝的過程。蒸餾是分離沸點相差較大的混合物的一種重要的操作技術，尤其是對於液體混合物的分離有重要的實用意義。即，蒸餾條件：1.液體是混合物。2.各組分沸點不同。
特點
1．通過蒸餾操作，可以直接獲得所需要的產品，而吸收和萃取還需要如其它組分。
2．蒸餾分離應用較廣泛，歷史悠久。
3．能耗大，在生產過程中產生大量的氣相或液相。
分類
1．按方式分：簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾、特殊精餾
2．按操作壓強分：常壓、加壓、減壓
3．按混合物中組分：雙組分蒸餾、多組分蒸餾
4．按操作方式分：間歇蒸餾、連續蒸餾
主要儀器
蒸餾燒瓶（帶支管的），溫度計，冷凝管，牛角管，酒精燈，石棉網，鐵架台，支口錐形瓶，橡膠塞。
分類介紹
蒸餾可以分為有塔蒸餾和無塔蒸餾。
從世界蒸餾發展史看，3000--5000年前，酒類生產中，就有了分離提純要求。
但長期酒的含量在15--20度左右，經歷了無數發明家攻關，雛型分離裝置面世，42--56度含量乙醇是一個提純高峰，也就是現在白酒的含量范圍。
200多年前，法國發明家採用蒸餾豎塔，生產出了95%含量乙醇，獲得了蒸餾界的公認記錄，30多年後，英國發明家在蒸餾豎塔基礎上，發明了精餾塔，生產出了99--99.9%乙醇，第一次產生了「酒精」一詞，含義是酒的精華。甲醇或乙醇生產廠，林立的高20--120米，塔徑0.3--13.5米蒸餾【精餾】塔，結構多樣塔，均源於法國和英國發明家產品，蒸餾【精餾】塔最大年生產量可達5--30萬噸，是有機溶劑主要提純方法。
2005年開始，安陽市海川化工研究所（原安陽高新區當代化工研究所），開始獨具特色提純研究，國內許多用戶稱之為無塔蒸餾（精餾）和無塔精製。2010年12月無塔精製設備面世，獲得了專利證書；2011年3-8月份，無塔蒸餾機和無塔精餾機問世，一項專利授權，一項專利通過初審。20%超低含量廢甲醇工業性提純試驗，在河南省商丘市某大型葯業生產公司使用成果，初餾份含量在86%；2011年8月，河南省安陽市某大型制葯公司，對82%廢乙醇工業性提純試驗，無塔蒸餾[增程]機提純到98%，乙醇中醋酸甲酯含量0.1%，明顯優於該廠蒸餾塔0.26%分離效果。2010年代後，在眾多的有機溶劑提純上無塔蒸餾設備受到用戶高度重視。該所不僅致力與分離設備研發，而且努力把積累的豐富提純經驗，上升到理論高度探索。

8. 蒸餾的方式

1、蒸餾的分類 1、按方式分：簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾、特殊精餾 2、按操作壓強分：常壓、加壓、減壓 3、按混合物中組分：雙組分蒸餾、多組分蒸餾 4、按操作方式分：間歇蒸餾、連續蒸餾 2、工業蒸餾的方法①閃急蒸餾.將液體混合物加熱後經受一次部分汽化的分離操作.②簡單蒸餾.使混合液逐漸汽化並使蒸氣及時冷凝以分段收集的分離操作.③精餾.藉助迴流來實現高純度和高回收率的分離操作 ,應用最廣泛.對於各組分揮發度相等或相近的混合液,為了增加各組分間的相對揮發度,可以在精餾分離時添加溶劑或鹽類,這類分離操作稱為特殊蒸餾,其中包括恆沸精餾、萃取精餾和加鹽精餾；還有在精餾時混合液各組分之間發生化學反應的,稱為反應精餾.

9. 恆沸精餾的雙組分非均相恆沸精餾

某些雙組分溶液的恆沸物是非均相的，在恆沸組成下溶液可分為兩個具有一定互溶度的液層，此類混合物的分離毋須加入第三組分而只要用兩個塔聯合操作，便可獲得兩個純組分。
現以糠醛-水為例說明此種精餾過程。在101.3kPa下恆沸組成為0.0919（均為糠醛的摩爾分數，下同），恆沸點為79.9℃。現將含糠醛0.0071的原料液加入一個精餾塔（記為a）的中部，塔釜通入水蒸氣直接加熱，該塔釜液的排出組成為0.00009，幾乎為純水。塔頂氣相組成接近恆沸組成，經冷凝後分層，上層為水相，組成約0.02，作為a塔的迴流。下層為醛相，組成約為0.701，可加入另一塔（記為b）的頂部進一步提純。b塔釜液組成可提高至含糠醛99%以上，作為產品排出。塔頂氣相組成接近為恆沸物，經冷凝後一並進入分層器。
此類精餾問題的計算方法與一般連續精餾相同，兩個塔的操作范圍分別在恆沸組成的兩邊，且在極低含量下平衡線可作直線處理。
如果料液組成在兩相區的范圍，則可將原料加入塔頂分層器，經分層後分別進入兩個塔的塔頂進行精餾。