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摘要:回顧分析近些年精餾分離技術(shù)發(fā)展實(shí)際情況,該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛,應(yīng)用要求也在不斷提高。對(duì)此,應(yīng)當(dāng)充分了解和掌握精餾分析技術(shù),根據(jù)實(shí)際需求,合理安排與應(yīng)用,如此才能獲得純度較高的餾出液。以下本文將著重概述精餾的原理,在此基礎(chǔ)上研究不同分類標(biāo)準(zhǔn)下精餾分離技術(shù)的應(yīng)用,希望能夠起到一定參考作用。
關(guān)鍵詞:精餾原理;精餾分離技術(shù);分類;應(yīng)用
精餾分離技術(shù)是在一定儀器內(nèi)通過(guò)加熱生成的氣液兩種體系利用混合物中各組分揮發(fā)度的差別將其多次汽化和冷凝處理之后進(jìn)行分離,如此即可獲得純度較高的產(chǎn)物。該項(xiàng)技術(shù)在化工、制藥、食品、醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域之中應(yīng)用,發(fā)揮非常重要的作用。當(dāng)然,為了能夠使精餾分離技術(shù)的應(yīng)用能夠達(dá)到預(yù)期目標(biāo),那么需要對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的分類及應(yīng)用情況予以明確,根據(jù)實(shí)際需求而選用適合的技術(shù),如此才能達(dá)到事半功倍的效果。
精餾原理分析
簡(jiǎn)單蒸餾是在一定壓力下將混合蒸汽進(jìn)行連續(xù)部分冷凝,蒸汽相的組成沿t-x(y)相圖的露點(diǎn)線變化,結(jié)果會(huì)得到難揮發(fā)組分和含量較低的易揮發(fā)組分及摩爾分?jǐn)?shù)y很高的蒸汽;對(duì)液體進(jìn)行連續(xù)部分汽化,釜液組成沿t-x(y)相圖的泡點(diǎn)線變化,其結(jié)果可得到易揮發(fā)組分、很低的難揮發(fā)組分及摩爾分?jǐn)?shù)x含量較高的釜液(如圖一所示)[1]。
精餾則是多次部分汽化與多次部分冷凝的聯(lián)合操作(如圖二所示)。也就是將其他混合物經(jīng)過(guò)多次部分冷凝,在氣相中得到高純度的易揮發(fā)組分,與此同時(shí)將液態(tài)混合物經(jīng)過(guò)多次部分汽化,在液相中的得到純度較高的難揮發(fā)組分。如若將組成為xF、溫度在泡點(diǎn)以下的某混合液加熱處理,直至泡點(diǎn)以上,那么會(huì)出現(xiàn)部分汽化的現(xiàn)象,并將氣相和液相分離開來(lái),其中氣相組成為y1,液相組成為x1,且滿足的條件是y1>xF>x1,此時(shí)氣液相流量可用杠桿規(guī)則來(lái)加以確定。
如若將組成為y1的氣相混合物進(jìn)行部分冷凝處理,會(huì)得到組成為y2的氣相和組成為x2的液相。如若將組成為y2的氣相進(jìn)行部分冷凝處理,會(huì)得到組成為y3的氣相和組成為x3的液相,滿足的條件是y3>y2>y1,由此可見氣體混合物在多次部分冷凝處理后更容易獲得純度較高的易揮發(fā)組分。與此同時(shí)弱堿組成的x1液相予以加熱處理,部分汽化,那么會(huì)得到組成為
的氣相,由此可見液體混合物經(jīng)過(guò)多次部分汽化,在液相中可獲得純度較高的難揮發(fā)組分[2]。
精餾分離技術(shù)的分類及應(yīng)用
操作方法不同的精餾分離技術(shù)應(yīng)用
基于操作方法不同所區(qū)分的精餾分離技術(shù)有兩種,即間歇精餾和連續(xù)精餾。
間歇精餾則是在具體進(jìn)行凈流操作的過(guò)程中需要將部分原料加入塔釜之中,那么塔釜內(nèi)液體會(huì)發(fā)生化學(xué)變化,使得氣相和液相的易揮發(fā)組分減少。在塔底內(nèi)易揮發(fā)組分含量低于規(guī)定限值的情況下將停止精餾,此時(shí)塔頂產(chǎn)生沸騰的氣體,而塔底則會(huì)得到分離度較高的殘留液。這就是的此種精餾分離技術(shù)更適用于小規(guī)模生產(chǎn)或者多品種的化工生產(chǎn)之中。
連續(xù)精餾則是在精餾塔的加料處放入原料液,之后逐漸輸送到塔底,還有部分原料液進(jìn)入再沸器,被汽化的氣體在再沸器內(nèi)加熱處理,從塔底進(jìn)入中餾塔,之后在塔頂出冷凝。得到的冷凝液,一部分變成液體返回到塔內(nèi),一部分作為流出液被收集。循環(huán)操作,將會(huì)持續(xù)不斷地產(chǎn)出含量較高的餾出液產(chǎn)品,同時(shí)在塔底得到易揮發(fā)、含量高的固態(tài)產(chǎn)品。此種精餾分離技術(shù)更適用于大規(guī)?;どa(chǎn)之中[3]。
操作壓力不同的精餾分離技術(shù)的應(yīng)用
按照操作壓力來(lái)進(jìn)行精餾分離技術(shù)分類,包括常壓精餾、減壓精餾及加壓精餾。因操作壓力不盡相同,使得以上三種精餾分離方式的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)發(fā)生改變。相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)當(dāng)詳細(xì)掌握精餾分離技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì),明確他們的適用范圍,進(jìn)而科學(xué)合理地應(yīng)用,如此才能夠充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì),為高質(zhì)高效地展開化工生產(chǎn)創(chuàng)造條件。比如為了能夠從萃取液之中提醋酸,可通過(guò)設(shè)置常壓或者減壓的操作條件,那么常壓精餾的釜液有酯生成,而減壓精餾的釜液沒(méi)有酯生成,但最終都能夠回收醋酸,并且能夠達(dá)到工業(yè)要求的95%~98%,與此同時(shí)還能降低能量消耗。
分離物特點(diǎn)不同的精餾分離技術(shù)應(yīng)用
按照分離物特點(diǎn)進(jìn)行精餾分離技術(shù)分類,包括共沸精餾、萃取精餾、溶鹽精餾及反應(yīng)精餾。
共沸精餾則是在共沸溶液之中加入第三種化學(xué)成分,如若發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成共沸物,其揮發(fā)度與原共沸溶液的揮發(fā)度不盡相同,那么容易進(jìn)行提取操作,獲得新的共沸物。正常情況下,共沸精餾可采用連續(xù)精餾操作方式,也可采用分布精餾操作方式,都能夠獲得質(zhì)量較高的提取物。
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