双组分连续精馏通常用什么方法

1. 什么叫精馏

精馏是利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程，常用的设备有板式精馏塔和填料精馏塔。精密精馏的原理及设备流程与普通精馏相同，只是待分离物系中的组分间的相对挥发度较小，因而采用高效精密填料以实现待分离组分的分离提纯。

在单离香料的生产原料一天然精油中经常有同分异构体并存的情况，例如在香叶油、玫瑰油、玫瑰草油等天然精油中同时存在的香茅醇和玫瑰醇就是旋光异构体。用一般的精馏过程很难实现这种单离香料的有效分离,因此精密精馏在单离香料的生产中有着广泛的应用。

在精密精馏塔中使用的高效填料包括Q 网环(Dixon)填料、网鞍(McMahon)填料等散装填料和以丝网波纹填料(Sulyer 填料)为代表的规整填料。

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精馏的计算法：

1、图解法

最常用的是麦凯勃－蒂利图解法（美国W.L.麦凯勃和E.W.蒂利在1925年合作设计的双组分精馏理论板计算的图解方法）用于双组分精馏计算。此法假定流经精馏段的汽相摩尔流量V和液相摩尔流量L以及提馏段中的汽液两相流量V′和L′都保持恒定。

此假定通常称为恒摩尔流假定，它适用于料液中两组分的摩尔汽化潜热大致相等、混合时热效应不大、而且两组分沸点相近的系统。图解法的基础是组分的物料衡算和汽液平衡关系。

2、严格计算法

随着精馏技术日趋成熟和生产规模的扩大，具有多股加料和侧线抽出等特殊功能以及具有侧塔和中间再沸器等的各种复杂的精馏塔相继出现。现今越来越需要对精馏作出严格计算，以了解塔内温度、流量和浓度的变化，达到更合理的设计和操作。电子计算机的应用，为严格计算法提供了条件。

参考资料来源：网络-精馏

2. 什么是精馏，还有精馏的方法

精馏

精馏原理

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。

3. 精馏的原理

精馏原理

利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分(轻组分)不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。该过程中，传热、传质过程同时进行
，属传质过程控制。其精馏塔如图6.3.1所示。原料从塔中部适当位置进塔，将塔分为两段，上段为精馏段，不含进料，下段含进料板为提留段，冷凝器从塔顶提供液相回流，再沸器从塔底提供气相回流。气、液相回流
是精馏重要特点。

在精馏段 ,气相在上升的过程中，气相轻组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获轻组分产品。

在提馏段 ，其液相在下降的过程中，其轻组分不断地提馏出来，使重组分在液相中不断地被浓缩，在塔底获得重组分的产品。

烟台正太共沸精馏实验装置

精馏过程与其他蒸馏过程的区别，是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。

4. 精馏原理

双组分混合液的分离是最简单的精馏操作。典型的精馏设备是连续精馏装置（图1），包括精馏塔、再沸器、冷凝器等。精馏塔供汽液两相接触进行相际传质，位于塔顶的冷凝器使蒸气得到部分冷凝,部分凝液作为回流液返回塔底,其余馏出液是塔顶产品。位于塔底的再沸器使液体部分汽化，蒸气沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降，进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔中，汽液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系，只要设计和操作得当，馏出液将是高纯度的易挥发组分，塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段，把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓，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。两段操作的结合，使液体混合物中的两个组分较完全地分离，生产出所需纯度的两种产品。当使n组分混合液较完全地分离而取得n个高纯度单组分产品时，须有n-1个塔。
精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离，关键在于回流的应用。回流包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸气两者返回塔中。汽液回流形成了逆流接触的汽液两相，从而在塔的两端分别得到相当纯净的单组分产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比，称为回流比，它是精馏操作的一个重要控制参数，它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。

5. 化工原理:精馏部分问题.

题目如下：
1. 精馏？
2. y—x相图中，相平衡曲线上各点的温度是否相同？
3. 在汽液相平衡图上，平衡线离对角线越远/越近，表示该溶液的分离程度？
4. 连续精馏操作时，操作压力对分离的影响？对物系的相对挥发度的影响？
5. 某双组分物系的相对挥发度为2.5，若液相浓度xA=0.3（摩尔分率），则与之平衡的汽相浓度yA？
6. 连续精馏操作中有哪些必不可少的装置？
7. 理论板？
8. 精馏塔中，若塔板上气液两相接触越充分，则塔板分离能力越高，则满足一定分离要求需要的实际/理论塔板数越少？
9. 总板效率？
10. 恒摩尔流？
11. 对酒精——水系统用普通精馏方法进行分离，只要塔板数足够，是否可以得到纯度为0.98（摩尔分率）以上的纯酒精？
12. 某常压精馏塔，塔顶设全凝器，现测得其塔顶/塔底温度升高/降低，则塔顶/塔底产品中易挥发组分的含量将？
13. 在精馏过程中，当xD、xW、xF、q和塔顶产品量一定时，只增大/减小回流比，则所需理论塔板数？操作费用将？
14. 连续操作中上的精馏塔，如采用的回流比小于/大于原回流比，则 ？ ？
15. 某连续精馏塔，精馏段操作线方程为y＝0.7x＋0.2，则xD？，R？
16. 某连续稳定精馏塔操作过程，进料状况为泡点，已知精馏段操作线方程式为y＝0.8x＋0.2，提馏段操作线方程为y＝1.8x－0.03，则料液组成xF？
17. 精馏塔进料可能有5种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液物质的量之比为3: 1时，则进料热状况q值为？
18. 各种进料状态的名称及其对应的q 值范围;在相同分离任务下，进料状态参数q对所需理论板数的影响。
19. 回流比对精馏费用的影响？

6. 蒸馏与精馏的区别

1、精馏是多次简单蒸馏的组合。

2、精馏待分离物系中的组分间的相对挥发度较小，蒸馏相对挥发度需要相差很大。

3、精馏分离程度更高，蒸馏只能简单分离。

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。

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评价精馏操作的主要指标是：

①产品的纯度。板式塔中的塔板数或填充塔中填料层高度，以及料液加入的位置和回流比等，对产品纯度均有一定影响。调节回流比是精馏塔操作中用来控制产品纯度的主要手段。

②组分回收率。这是产品中组分含量与料液中组分含量之比。

③操作总费用。主要包括再沸器的加热费用、冷凝器的冷却费用和精馏设备的折旧费，操作时变动回流比，直接影响前两项费用。

7. 化工原理蒸馏

蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段，如萃取、过滤结晶等相比，它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂，从而保证不会引入新的杂质。

定义
指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传质过程。将液体沸腾产生的蒸气导入冷凝管，使之冷却凝结成液体的一种蒸发、冷凝的过程。蒸馏是分离沸点相差较大的混合物的一种重要的操作技术，尤其是对于液体混合物的分离有重要的实用意义。即，蒸馏条件：1.液体是混合物。2.各组分沸点不同。
特点
1．通过蒸馏操作，可以直接获得所需要的产品，而吸收和萃取还需要如其它组分。
2．蒸馏分离应用较广泛，历史悠久。
3．能耗大，在生产过程中产生大量的气相或液相。
分类
1．按方式分：简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏
2．按操作压强分：常压、加压、减压
3．按混合物中组分：双组分蒸馏、多组分蒸馏
4．按操作方式分：间歇蒸馏、连续蒸馏
主要仪器
蒸馏烧瓶（带支管的），温度计，冷凝管，牛角管，酒精灯，石棉网，铁架台，支口锥形瓶，橡胶塞。
分类介绍
蒸馏可以分为有塔蒸馏和无塔蒸馏。
从世界蒸馏发展史看，3000--5000年前，酒类生产中，就有了分离提纯要求。
但长期酒的含量在15--20度左右，经历了无数发明家攻关，雏型分离装置面世，42--56度含量乙醇是一个提纯高峰，也就是现在白酒的含量范围。
200多年前，法国发明家采用蒸馏竖塔，生产出了95%含量乙醇，获得了蒸馏界的公认记录，30多年后，英国发明家在蒸馏竖塔基础上，发明了精馏塔，生产出了99--99.9%乙醇，第一次产生了“酒精”一词，含义是酒的精华。甲醇或乙醇生产厂，林立的高20--120米，塔径0.3--13.5米蒸馏【精馏】塔，结构多样塔，均源于法国和英国发明家产品，蒸馏【精馏】塔最大年生产量可达5--30万吨，是有机溶剂主要提纯方法。
2005年开始，安阳市海川化工研究所（原安阳高新区当代化工研究所），开始独具特色提纯研究，国内许多用户称之为无塔蒸馏（精馏）和无塔精制。2010年12月无塔精制设备面世，获得了专利证书；2011年3-8月份，无塔蒸馏机和无塔精馏机问世，一项专利授权，一项专利通过初审。20%超低含量废甲醇工业性提纯试验，在河南省商丘市某大型药业生产公司使用成果，初馏份含量在86%；2011年8月，河南省安阳市某大型制药公司，对82%废乙醇工业性提纯试验，无塔蒸馏[增程]机提纯到98%，乙醇中醋酸甲酯含量0.1%，明显优于该厂蒸馏塔0.26%分离效果。2010年代后，在众多的有机溶剂提纯上无塔蒸馏设备受到用户高度重视。该所不仅致力与分离设备研发，而且努力把积累的丰富提纯经验，上升到理论高度探索。

8. 蒸馏的方式

1、蒸馏的分类 1、按方式分：简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏、特殊精馏 2、按操作压强分：常压、加压、减压 3、按混合物中组分：双组分蒸馏、多组分蒸馏 4、按操作方式分：间歇蒸馏、连续蒸馏 2、工业蒸馏的方法①闪急蒸馏.将液体混合物加热后经受一次部分汽化的分离操作.②简单蒸馏.使混合液逐渐汽化并使蒸气及时冷凝以分段收集的分离操作.③精馏.借助回流来实现高纯度和高回收率的分离操作 ,应用最广泛.对于各组分挥发度相等或相近的混合液,为了增加各组分间的相对挥发度,可以在精馏分离时添加溶剂或盐类,这类分离操作称为特殊蒸馏,其中包括恒沸精馏、萃取精馏和加盐精馏；还有在精馏时混合液各组分之间发生化学反应的,称为反应精馏.

9. 恒沸精馏的双组分非均相恒沸精馏

某些双组分溶液的恒沸物是非均相的，在恒沸组成下溶液可分为两个具有一定互溶度的液层，此类混合物的分离毋须加入第三组分而只要用两个塔联合操作，便可获得两个纯组分。
现以糠醛-水为例说明此种精馏过程。在101.3kPa下恒沸组成为0.0919（均为糠醛的摩尔分数，下同），恒沸点为79.9℃。现将含糠醛0.0071的原料液加入一个精馏塔（记为a）的中部，塔釜通入水蒸气直接加热，该塔釜液的排出组成为0.00009，几乎为纯水。塔顶气相组成接近恒沸组成，经冷凝后分层，上层为水相，组成约0.02，作为a塔的回流。下层为醛相，组成约为0.701，可加入另一塔（记为b）的顶部进一步提纯。b塔釜液组成可提高至含糠醛99%以上，作为产品排出。塔顶气相组成接近为恒沸物，经冷凝后一并进入分层器。
此类精馏问题的计算方法与一般连续精馏相同，两个塔的操作范围分别在恒沸组成的两边，且在极低含量下平衡线可作直线处理。
如果料液组成在两相区的范围，则可将原料加入塔顶分层器，经分层后分别进入两个塔的塔顶进行精馏。