特殊精馏方法介绍：恒沸精馏、萃取精馏等

化工生产中常常会遇到相对挥发度α=1或接近于1的物系，不能采用常规精馏方法分离，需要采用特殊精馏或其他分离方法。

特殊精馏的基本原理是在双组分溶液中加入第三种组分，从而改变原溶液中组分间的相对挥发度。下面介绍恒沸精馏和萃取精馏等常用的特殊精馏方式。

一、恒沸精馏

如果双组分溶液A、B间相对挥发度很小，或具有恒沸物，可加入某种添加剂C（又称挟带剂），挟带剂C与原溶液中的一个或两个组分形成新的恒沸物（AC或ABC），新恒沸物与原组分间沸点差较大，从而使原溶液易于分离，这种精馏方法称为恒沸精馏。

如图6-27所示，分离乙醇-水恒沸物获得无水乙醇是一个典型的恒沸精馏过程，以苯为挟带剂，苯、乙醇和水能形成三元恒沸物。由于新恒沸物与原恒沸物间的沸点相差较大，因而可以获得无水乙醇。

图6-27 恒沸精馏制备无水乙醇流程图

1-恒沸精馏塔；2-冷凝器；3-分层器；4-苯回收塔；5-乙醇回收塔

选择适宜的挟带剂是能否采用恒沸精馏方法分离的重要因素，对挟带剂的要求是：

（1）能与被分离组分形成低恒沸物，且该恒沸物易于和塔底组分分离。

（2）形成恒沸物本身应易于分离，以回收其中的挟带剂。

（3）挟带剂无毒、无腐蚀性、热稳定，且来源容易，价格低廉。

二、萃取精馏

若在原溶液中加入某种高沸点添加剂（萃取剂）能够显著改变原溶液中组分间相对挥发度，从而使原溶液易于分离，这种精馏方法称为萃取精馏。

如图6-28所示是分离苯-环己烷混合液的萃取精馏流程。在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.73℃，其相对挥发度极小。在溶液中加入糠醛（沸点161.7℃）作为萃取剂，由于糠醛与苯的结合力相对较强，使苯和环己烷的相对挥发度大大增加。

图6-28 萃取精馏分离环己烷-苯混合物(www.xing528.com)

1-苯回收塔；2-冷凝器；3-萃取精馏塔

选择适宜的萃取剂是能否采用萃取精馏方法分离的重要因素，对萃取剂的要求是：

（1）能显著改变原溶液中组分间相对挥发度。

（2）挥发性弱，但沸点比纯组分高得多，且不形成新的恒沸物。

（3）萃取剂无毒、无腐蚀性、热稳定，且来源容易，价格低廉。

萃取精馏和恒沸精馏相比，相同之处在于均加入第三组分，因此均属于多组分精馏，均需两个的塔。不同之处在于：①萃取剂比挟带剂易于选择；②萃取精馏时萃取剂在精馏过程中基本不汽化，能耗低；③萃取精馏中萃取剂的加入量可调范围大，比恒沸精馏易于控制，操作灵活；④恒沸精馏操作温度比萃取精馏低，更适于分离热敏性溶液。

【想一想】

1.蒸馏的目的是什么？ 蒸馏操作的基本依据是什么？

2.蒸馏的主要操作费用花费在何处？

3.鼓泡、泡沫、喷射这三种汽液接触状态各有什么特点？

4.精馏过程能否在填料塔内进行？

5.双组分汽液两相平衡共存时自由度为多少？

6.为什么说回流液的逐板下降和蒸气逐板上升是实现精馏的必要条件？