间歇精馏的操作方式和特点

间歇精馏又称分批精馏，其流程如图6-22所示。间歇精馏与连续精馏在原理上基本一致，在操作上又类似于简单蒸馏，即将原料分批加入釜内，每蒸馏完一批原料后，再加入第二批料。所以，对小批量、多品种且经常改变产品要求的分离过程，常采用间歇精馏。间歇精馏有以下几个特点。

图6-22 间歇精馏

（1）间歇精馏属于非稳态过程。随着精馏过程的进行，塔釜内的液体量、组成及塔内汽液组成分布均发生变化。

（2）间歇精馏只有精馏段没有提馏段。间歇精馏有两种基本操作方式：其一是回流比保持恒定，馏出液组成逐渐减小；其二是回流比不断加大，馏出液组成恒定。在实际操作中常将两种方式结合起来进行操作。

一、恒定回流比的间歇精馏

在间歇精馏过程中，如果将回流比恒定，在采出量不变的条件下，塔内汽液流量将恒定，操作线斜率为常数，由于塔釜中轻组分含量不断下降，导致馏出液组成xD 不断下降，使得操作线沿对角线平行下移，图6-23表示具有三块理论板的情况。当馏出液组成为xD1 时，相应的釜液组成为xw1；馏出液组成为xD2 时，相应的釜液组成为xw2，直到釜液组成达到规定值为止。

图6-23 回流比恒定的间歇蒸馏

式中 yF——与原料液相平衡的气相组成。

图6-24 最小回流比的求法

确定最小回流比后，再根据物系等实际情况确定出操作回流比，然后按一般作图法即可求得理论板数。

二、馏出液组成恒定的间歇精馏

在一定理论板数的间歇精馏中，若要维持馏出液组成恒定，必须采用逐渐加大回流比的方法，操作情况如图6-25所示。若分离操作在4块理论板下进行，馏出液组成如维持在xD，在回流比R（图中实线所示）下进行操作，釜液组成可降到xw1。随着操作过程的进行，釜液组成不断下降，当降至xw2 时，如要保持xD 不变，只有将回流比加大到R1（图中虚线所示），使操作线由DC1 变为DC2。这样不断加大回流比，直到釜液组成达到规定值xw ，即停止操作。为了保证釜液组成达到最终组成xw ，塔顶产品组成仍保持xD 不变。必须由xD和xw 确定最小回流比Rmin（如图6-26所示）。(www.xing528.com)

图6-25 馏出液组成恒定的间歇精馏

图6-26 最小回流比的求法

式中 yw ——与xw 成平衡的气相组成。

根据Rmin 选定适宜回流比R，再算出操作线在y 轴上的截距xD/（R+1），就可以按一般作图法求得所需的理论板数。