科达干燥:萃取精馏的典型流程与添加剂的选择

萃取精馏

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　　典型流程
　　例如料液为异辛烷-甲苯混合物,相对挥发度很小。从精馏塔近塔顶处（图2）加入苯酚（正常沸点为 181℃）作为添加剂。苯酚的挥发度很小，全部与甲苯一起从塔底排出。添加剂在每块塔板上保持一定的浓度，使相平衡关系发生有利于分离的变化。从塔底排出的添加剂，可用另一精馏塔进行回收，并循环使用。为避免少量添加剂从塔顶随易挥发组分逸出，可在添加剂入口以上设一两块塔板予以回收，称为添加剂回收段。
　　添加剂的选择
　　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。目前，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。
　　添加剂的用量对于萃取精馏的分离效果和经济性有很大影响。以异辛烷和甲苯在不同苯酚（添加剂）浓度下的相平衡关系为例，可知添加剂的浓度较高时，原组分间的相对挥发度较大，分离所需的塔板数也较少。然而添加剂用量大，回收费用增大。因此，添加剂的最佳用量，须通过经济核算来决定。当原料和添加剂按一定比例加入时，还有相应的最适宜回流比。操作时不适当地增大回流比，就降低了添加剂浓度，反而使分离效果变坏。
　　萃取机在萃取中通常原料均用气相加料，这样精馏段与提馏段中的溶剂浓度大致相等。若原料以液相加入萃 取精馏塔，则提馏段中溶剂浓度将会因料液的加入而变得比精馏段低。在相图上则表现为不 连续的平衡曲线，所以，当液相进料时，除在溶剂加入板加入溶剂外，常将部分溶剂随料液一 起加入，使提馏段的溶剂浓度提到与精馏段相等，以维持塔内溶剂 浓度基本恒定。