精馏原理及流程装置1. 精馏原理利用t-x-y相图，可以对精馏原理作具体的分析说明如图（精馏原理及流程装置）将组成为x温度为t的混合液加热到t,使 f, f 1 其部分气化，并将气相与液相分开，可得到气相组成为y,液相组成为x产品站器-次部分厲化小-意罔分髙器P-/L-T--在t-x-y图中可知，y>x>x，这时仅进行一次部分汽化和冷凝在蒸馏操作 1f1 中，仅进行一次部分汽化和冷凝过程有简单蒸馏、闪蒸等方式它只能起到部分 分离的作用，只适用于要求粗分或初步加工的场合显然，要使混合液中的组分 得到几乎完全的分离，必须进行多次部分汽化和部分冷凝的过程若想办法使得上述单级分离加以组合为如图曲线所示三级分离为例，将第一 级溶液部分汽化所得气相产品在冷凝后再在第二级中进行部分汽化所得气相组 成y，且y必大于y.可见这种部分汽化的次数（即级数）愈多，所得到的蒸汽2 2 1 浓度也愈高，最后可得到几乎为纯态的易挥发组分同理，若将从各分离器得到 的液相产品分别进行多次部分汽化和分离，那么这种级数愈多，得到液相产品的 组分愈低，最后可得到几乎纯态的难挥发组分图中没有画出这部分的示意情况多次部分气化的分离小意怪姿欢部分气比和掩凝巴r Tffi由此可见，同时多次地进行部分汽化和部分冷凝是混合液得以完全分离的必 要条件。
不难看出，上述流程存在以下二个问题：（1）分离过程得到许多中间馏分，如组成X及x的液相产品，因此影响 23 纯产品的收率 2 ） 设备庞杂，能量消耗大因此，上述流程工业上是不可能利用的只有想办法解决了上两个问题后才 能加以采用由图可知，第二级液相产品组成X小于第一级原料液组成X但 2f 两者较为接近，因此X可返回与X相混合同时，让第三级所产生的中间产品 2fX与第二级的料液y混合，这样就消除了中间产品，提高了最后产品的收率此 外，当第一级所产生蒸气y与第三级下降的液相X3直接混合时，由于液体温度 t低于气相温度t,因此高温蒸气将加热低温的液体，而使液体部分气化，而蒸 31气本身则被冷却冷凝因此，不同温度且互不平衡的气液两相接触时，避孕药然 会同时产生传热和使质的双重作用，所以使上一级液相回流（如液相x）与下一 级的气相（如气相y）直接接触，就可以变为如图工业上所采用的流程，而省去 1了中间加热器和冷凝器从上分析可知，将每一级中间产品迫回到下一级中，不仅可提离产品的收率，且是过程进行的必不可少条件例如，对第二级而言，如没有液体X回流到y31 中，而又无中间加热器和冷嘲热冷凝器，那么就不含有溶液的部分气化和蒸气的 部分冷凝，第二级也就没有分离作用。
显然，每一级都需有回流液，那么，对于 最上一级（图中第三级）而言，将y3冷凝后不是全部作为产品，而把其中一部 分返回与片相混合，这是最简单的回流方法通常，将引回设备的部分产品称 为回流因此，回流是保证精馏过程连续稳定操作必不可少的条件之一上面分析是增浓混合液中易挥发组分的情况对增浓难挥发组分来说，原理 是完全相同的此时，将加热器移至底部，使难挥发组分组成最高的蒸发进入最 下一级，显然这部分蒸气只能由最下一级下降的液体部分气化而得到，此时气化 所需的热量由加热器（称为再沸器）供给所以在再沸器中，溶液的部分气化而 产生上升蒸气，如同设备上部回流一样，是精馏得以连续稳定操作的另一个必不 可少条件如图所示为目前工业上使用的精馏塔模型操作时，塔顶和塔底可分别得到 易挥发组分和难挥发组分塔中各级的易挥发组分浓度由上至下逐级降低，当某 级的组成与原料液的组成相近或相同时，原料液就由此级加入因此，精馏是将挥发度不同的组分所组成的混合液，在精馏塔中同时多次地 进行部分气化和部分冷凝，使其分离或几乎纯态组分的过程2 流程装置如图所示为典型的连续精馏流程装置简图由图可知，原料液经预热器加热 到指定温度后，送入精馏塔的进料板，在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇 合后，逐板溢流，最后流入塔底再沸器中。
在每层板上，回流液与上升蒸气互相 接触，进行使热和使质过程操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产 品（斧残液），部分液体气化，产生生升蒸气，依次通过各层塔板塔顶蒸气进 入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液送回塔顶作为回流液体，蓁部分经冷却 器冷却后被送出作为塔顶产品（馏出液）通常，将质料液进入的那层板称为加料板，加料板以上的塔段称为精馏段， 加料板以下的塔段（包括加料板）称为提馏段如图为间歇精馏操作流程装置简图与连续精馏不同的是原料液一次加入塔 斧中，而不是连续加入精馏塔因此间歇精馏只有精馏段，而没有提馏段同时， 因间歇精馏斧液浓度不断地变化，故产品组成也逐渐降低当斧中的液体过到规 定的组成后，精馏操作即被停止。