分离工程溶剂在萃取精馏中的作用

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1、溶剂在萃取精馏中的作用王昊武汉工程大学，英化一班摘耍：介绍了萃取精馏技术的®本原理以及溶剂的在该技术屮的应用，简单介绍了萃取精馏屮溶剂的筛选A法如实验法，数据库齐询法及汁算机辅助设汁分子法等，并在敁后列举了一些常见萃取精馏分离物系中所选杼的溶剂。关键词：萃取精馏；溶剂；筛选；分离过程ReviewonSolvent’sApplicationinExtractiveDistillationWangHaoWIT^E+ChemicalEngineering1Abstract:Thebasicprincipleandtheapplicationofsolventinitareintr

2、oduced，somecommonmethodsinsolventselectionarebrieflyintroducedsuchasexperimentalmethod,databankInquirymethod,andcomputeraidedmoleculardesignmethod.Andatlast,somesolventsusedinthecommonmixturesseparatedbyextractivedistillation.Keywords:Extractivedistillation;solvent;selection;separationproc

3、ess引言在分离过程屮，精馏是一个重要分离方法，14精馏塔顶连续加入高沸点添加剂，改变料液屮被分离组分间的相对挥发度，使普通精馏难以分离的液体混合物变得易于分离的一种特殊精馏方法。然而常常在化工生产中经常会遇到分离物系中分离组分之间的相对挥发度接近于1的情况。m若采用一般精馏方法从经济或者技术上是不可能的。这时便需耍一种特殊的精馏方式——萃取精馏。1萃取精馏原理及溶剂的作用1.1萃取精馏基本原理对于组分相对挥发度接近于1或者组分之间形成井沸物，nj*以采用特殊精馏方法，向被分离物系屮加入第三种组分（称为溶剂），改变被分离组分的活度系数，增加组分之问的相对挥发度，达到分离的0

4、的。如果加入的溶剂与原系统屮的一些轻组分形成最低共沸物，溶剂（也称共沸剂，挟带剂）与轻组分将以共沸物形式从塔顶蒸出，搭底得到秉组分，这种操作称为共沸精馏;如果加入的溶剂不与原系统中的任一组分形成井沸物，其沸点乂较任一组分的沸点高，溶剂(也称萃取剂)与重组分将随釜液离开精馏搭，塔顶得到轻组分，这便是萃取精馏

5、21。萃取精馏过程屮，由于溶剂的沸点人人高于进料组分的沸点，且溶剂又不与组分形成共沸物，所以，只要利川普通精馏即可回收溶剂，过稈较简単洞吋，由于溶剂的引入，增加了各组分间的相对挥发度，萃取精馏过程所需的塔板数急剧减少，从而降低了能粍。1.2溶剂在萃取精馏中的作用由以上所介

6、绍的萃取精馏®木原理所知，溶剂在萃取精馏中起关键作用，在其中的作用是使原柯组分的相对挥发度按所希望的方句改变，卯有尽可能人的相对挥发度。当被分离物系的非理想性较人，且在一定浓度范围难以分离吋，加入溶剂后，原有组分的浓度均不降，而减弱了它们之间的相互作用，只要溶剂的浓度足够大，就突出了两组分蒸汽压的差异对相对挥发度的贡献，实现了原物系的分离。在该怙况下，溶剂主耍起了稀释作用。当原有W组分A和B的沸点相近，非理想性不大时，荞相对挥发度接近于1，则用普通精馏也无法分离。加入溶剂溶剂与组分A形成具有较强正偏差的非理想溶液，与组分B形成负偏差溶液或理想溶液，从而提高丫组分A对组分B的

7、相对挥发度，以实现原宥W组分的分离。萃取精馏工艺设计的关键是适S溶剂的筛选。溶剂筛选的主耍指細是寻求溶剂对分离物系的最大选择度，它表示溶剂使被分离组分相对挥发度改变的程度。把加入溶剂后和未加入溶剂时组分A(l)对组分B(2)的相对挥发度分别表示为ci12和a012,二者的比值称为选择度S,比值越人，说明选择性越好，济剂的效果就越好。a12=yl/xly2/x2(l)a012=y01/x01y02/x02(2)式中:yOl、y02为未加入溶剂时气相中A和B的摩尔分数，xOl、x02为未加入溶剂时液相中A和B的摩尔分数;yl、y2为加入溶剂后气相屮脱溶剂基的A和B的摩尔分数，x

8、l、x2为加入溶剂后液相屮脱溶剂基的A和B的摩尔分数。2溶剂的筛选原则及方法2.1筛选原则取精馏工艺设计的关键足适立溶剂的筛选。溶剂筛选的主要指标是寻求溶剂对分离物系的最大选择度，它表示溶剂使被分离组分相对挥发度改变的程度。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S添加剂就可人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，水和某些极性冇机化合物是敁常川的添加剂。n前2.2筛选方法萃取精馏溶剂筛