什麼是特殊精餾?共沸、萃取、反應、真空......這些特殊精餾你知道幾種?

2021-03-02 化工707

【本期由創舉科技冠名播出,想了解更多點擊

2018年的國考報名大幕拉開了!

今年有120多個單位招考,計劃招錄2.8萬餘人。

又是一年國考時,幾家歡喜幾家愁.

祝參加考試的旁友逢考必過,不忘初心!不參加考試的就安安靜靜當個吃瓜群眾。

親愛的旁友們,你們知道什麼是特殊精餾嗎?特殊精餾有哪些種類?添加劑精餾和複合精餾有什麼特點?什麼是非常規條件下的精餾?今天小七就跟大家說說什麼是特殊精餾。

come on,旁友們!

當待分類組分之間形成共沸物或相對揮發度接近1時,用普通精餾是無法實現分離或是經濟上不合理的。此時,向體系中加入一種適當的新組分,通過與原體系中各組分的不同作用,改變組分之間的相對揮發度,使系統變得易於分離,這類既加入能量分離劑又加入質量分離劑的精餾稱為特殊精餾。

特殊精餾分類(按操作條件)

添加劑精餾:例如共沸、萃取

加鹽精餾複合(或耦合)精餾:例如反應精餾

非常規條件下的精餾:例如分子精餾

添加劑精餾方法通過加入某一組分(稱為夾帶劑)去與被分離物系中的一個或幾個組分形成共沸物或是破壞原物料組分間可能存在的共沸物的方式達到分離效果,可分為萃取精餾、恆沸精餾和加鹽精餾。

在恆沸精餾中,第三組分與原溶液中的一個組分形成恆沸物,原有組分間的相對揮發度增大,使該溶液能用一般精餾方法分離。第三組分稱為恆沸劑或夾帶劑。

恆沸精餾中合適夾帶劑的選用:

(1)恆沸物恆沸點與溶液中純組分沸點有相當差值,一般不小於10℃。

(2)恆沸物易分離,以便回收夾帶劑,夾帶劑含量越少操作費用越省。

(3)熱穩定性好、無腐蝕性、無毒性。 

工業酒精恆沸精餾(用苯作恆沸劑)製取無水酒精

乙醇-水二元恆沸物(恆沸點78.15℃,乙醇摩爾分率為0.894)只要苯量適當,原料液中的水分可全部轉移到三元恆沸液中,因而使乙醇-水溶液得到分離。

萃取精餾也是向原料液中加入第三組分,稱為萃取劑。加入的萃取劑一般沸點較高、且不與原溶液中任一組分形成恆沸物,僅僅是改變原有組分的相對揮發度而實現精餾分離。萃取精餾,從塔頂可得一個純組分,萃取劑與另一組分從塔底排出。萃取劑的選擇是過程的關鍵。

萃取劑應具備:

(1)選擇性好,加入少量萃取劑能使溶液相對揮發度顯著提高;

(2)揮發性小且不與原組分起反應,便於分離回收;

(3)安全,無毒,無腐蝕,熱穩定性好以及價格便宜等。  

苯-環乙烷溶液的萃取分離

苯沸點 80.1℃,環乙烷沸點為 80.73℃,其相對揮發度為 0.98,苯-環乙烷溶液難於用普通精餾分離。若在該溶液中加入沸點較高的糠醛(沸點161.7℃),則溶液的相對揮發度發生顯著的變化。 

加鹽萃取精餾是把鹽加入到萃取精餾的溶劑中,吸取溶鹽精餾中鹽可以提高組分間的相對揮發度,利用萃取精餾中溶劑是液體,易循環,克服了輸送困難等缺點。

目前,工業上應用加鹽萃取精餾分離的體系主要是具有恆沸組成的醇—水體系和酯—水體系,如加鹽萃取精餾製取無水乙醇工業化裝置已達到5000噸/年的規模。

複合精餾是將形式多樣的精餾形式進行耦合以達到強化傳質過程和簡化工藝的目的。比較典型的有反應精餾、吸附精餾和結晶精餾等。

反應精餾是在進行反應的同時,用精餾方法分離產物的過程。

由於同一設備中精餾與化學反應同時進行,反應精餾比單獨的反應過程或精餾過程更為複雜。目前,從理論到應用上都有長足的進展,並已擴大到非均相催化反應精餾體系。

當反應產物的相對揮發度大於或小於反應物時,由於精餾作用,產物離開了反應區,從而破壞了原有的化學平衡,使反應向生成產物的方向移動,提高了轉化率。

應用反應精餾技術,在一定程度上變可逆反應為不可逆,而且可得到很純的產物。

醇與酸進行酯化反應就是—個典型的例子。

吸附蒸餾是綜合利用了吸附分離因數高、產品純度高和能耗低的特點和蒸餾易於連續生產、處理能力大的優點而開發出的一種新型的強化精餾過程。

吸附蒸餾的特點:                                                                      吸附蒸餾過程具有分離因素高、操作連續、能耗低和生產能力大的優點。它特別適合於恆沸物質和沸點相近系的分離及需要高純產品的情況。

吸附精餾在叔丁醇-水共沸物分離工藝中的應用。

稀叔丁醇水溶液連續輸入吸附蒸餾塔的下部,同時一定量的乙二醇與 4A 分子篩形成漿液從吸附蒸餾塔的上部連續輸入。乙二醇的沸點高於水,水的沸點高於叔丁醇,於是在吸附蒸餾塔中,由於精餾和4A 分子篩的吸附共同作用,叔丁醇向塔頂富集,同時水和乙二醇與 4A 分子篩形成的料漿也同時流向塔底,水一部分留在載液中,另一部分被 4A 分子篩吸附。

結晶精餾是將結晶和精餾兩種方式聯合在一起的工藝,既可以得到高純度的產品又強化了精餾工藝過程。

結晶精餾用於分離MDI的同分異構體。

物料首先進入熔融結晶器, 結晶器採用懸浮結晶方式 ,使 4, 4′-MDI部分結晶。分離後 , 晶體經多次洗滌為 MDI-100產品, 洗滌液回流到結晶器重新結晶。母液經加熱後進入真空精餾裝置 , 控制回流比及塔頂採出量 ,使 2,4′-MDI側線採出口中 2, 4′-MDI的質量分數約 50%, 作為 MDI-50產品。 4,4′-MDI側線採出口中 2,4′-MDI含量為 10%, 並作為回流與進料混合後進入結晶器重新結晶。

非常規條件是一個相對概念,相對通常的精餾過程而言,非常規條件下的精餾是指操作參數(如操作溫度、壓力等)在較為極端的條件下進行,或是分離對象或獲得產品質量(純度)要求很高等。

真空精餾是指精餾過程在真空下進行的操作,常用於高沸點物質或熱敏物質的分離與提純。真空精餾過程在精細化學品的生產過程中有著廣泛的應用,如在染料中間體的分離、天然產物的提取、香料的精製、脂肪酸的分離、高碳鏈烷烴的精製等過程中,都用到了真空精餾技術。

實驗室真空精餾裝置:

注意事項:

1.安裝真空蒸餾的儀器時,必須選擇大小合適的橡皮塞,最好選用磨口真空蒸餾裝置。

2.蒸餾液內含有大量的低沸點物質,需先在常壓下蒸餾,使大部分防物蒸出,然後用水泵 減壓蒸餾,使低沸點物除盡。

3.停止加熱,回收低沸物,檢查儀器各部分連接情況,使之密合。4.開動油泵,再慢慢關閉安全閥,並觀察壓力計上壓力是否到達要求,如達不到要求,可用安全閥進行調節。

5.待壓力達到恆定合乎要求時,再開始加熱蒸餾瓶,精餾單體時,應在蒸餾瓶內加入少許沸石(一般使用油浴,其,難揮發的高沸點物在後階段可高30~50℃)。6.蒸餾結束,先移去熱源,待稍冷些,再同時逐漸打開安全活塞,等壓力計內水銀柱平衡下降時,停止抽氣,等系統內外壓力平衡後,拆下儀器,冼淨。

分子(短程)精餾是指在高真空(>1Pa)條件下,蒸發麵和冷凝面的間距小於或等於被分離物料的蒸汽分子的平均自由程,由蒸發麵逸出的分子,既不與殘餘空氣分子碰撞,自身也不相互碰撞,毫無阻礙地揮發並凝集在冷凝面上的過程。

分子精餾有如下特點:

(1)操作溫度低,分離時並不需要達到操作壓力下的沸點,蒸餾在遠低於常壓沸點的溫度下操作;

(2)非平衡蒸發,從加熱面逸出的分子直接飛射到冷凝面上,理論上沒有返回到加熱面的可能,為不可逆過程;

(3)操作壓力低,分子精餾器內部壓降極小,可以獲得很高的真空度;

(4)受熱時間短

分子精餾適用於以下物質的分離:

1.低沸點、熱敏性物料的分離。

  例;從玫瑰油中提取香料。

2.高沸點、熱敏性物料的分離。

  例:魚油乙酯經脫腥、提純和脫色。

3.主產品是不揮發物,餾出物是少量低沸點組分的分離。例辣椒紅色素脫溶劑。

4.常溫下呈固態或粘性很大的物質分離

5.產品與催化劑的分離

當氣動調節閥出現故障時,你想知道怎麼處理嗎?請戳連結,直接閱讀!

相關焦點

  • 萃取精餾、反應精餾、精餾塔的工藝參數調節
    根據油品所含硫化物的特點,目前普遍採用催化氧化、絡合法、催化吸附、生物法、溶劑萃取和鹼洗法等進行油品中硫化物脫除。在這些方法中,萃取精餾技術具有其自身優勢,在處理FCC汽油時,該工藝技術採用一種可以改變進料中非芳烴組分(含烯烴)和噻吩化合物相對揮發度的溶劑,在萃取噻吩化合物的同時,也萃取其他芳烴硫化物(由於這些化合物的強極性),而不含烯烴的組分進入加氫系統進行處理。
  • 共沸精餾應用剖析
    共沸精餾按其操作方式不同可以分為連續共沸精餾和間歇共沸精餾,而根據從塔頂餾出的三元或二元混合物經冷凝器冷卻後能否分離為不互溶的兩個液相,連續共沸精餾可以分為均相連續共沸精餾和非均相連續共沸精餾;間歇共沸精餾可以分為均相間歇共沸精餾和非均相間歇共沸精餾
  • 一棵痴迷「精餾」的大樹
    餘國琮知道重水在尖端科技中的重要作用,也深知這樣的核心科技是求不來的,只能靠自己研發。    1958年,我國由外國援建的首座原子反應堆投入運行。由於國際關係突變,重水供應面臨中斷。開發我國自主的重水生產技術成為當時的重大急需。餘國琮在天大展開的重水精餾分離技術研究進入了國家視野。
  • 什麼是蒸餾、分餾、精餾,它們之間有什麼區別?
    眾所周知,精餾是利用液體混合物中各組分揮發度的差別,使液體混合物部分汽化並隨之使蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。
  • 萃取及乾燥
    通過萃取,能從固體或液體混合物中提取出所需要的化合物。這裡介紹有機合成中常用的液-液萃取,液-液萃取是利用溶質在互不相溶的溶劑裡的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液中提取出來的方法。利用化合物在兩種互不相溶(或微溶)的溶劑中溶解度或分配係數的不同,使化合物從一種溶劑內轉移到另外一種溶劑中。經過反覆多次萃取,將絕大部分的化合物提取出來。
  • 蒸餾、分餾、精餾還是分不清楚?這些原理圖片非常直觀!
    眾所周知,精餾是利用液體混合物中各組分揮發度的差別,使液體混合物部分汽化並隨之使蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。
  • 你知道除臭劑有幾種類型嗎?
    主要針對很多難以去除的臭味或者除臭比較麻煩的環境,按比例混合幾種有氣位的氣體,以減輕惡臭。化學類化學除臭劑是利用氧化、還原分解、中和反應、加成反應、縮合反應、離子交換反應等將產生的惡臭物質變為無臭物質從而消除臭氣。微生物型基本原理是利用微生物把溶解水中的惡臭物質吸收於微生物自身體內,通過微生物的代謝活動使其降解的一種過程。
  • 實驗室常用13種後處理方法、故障及解決辦法
    除去雜質只能從反應上去考慮了。11、水蒸氣蒸餾、減壓蒸餾與精餾的方法這是提純低熔點化合物的常用方法。雖然水蒸氣蒸餾能提高易揮發組分的回收率,但是,水蒸氣蒸餾難於解決產物提純問題,因為揮發性的雜質隨同產品一同被蒸出來,此時配以精餾的方法,則不但保障了產品的回收率,也保證了產品質量。應該注意,水蒸氣蒸餾只是共沸蒸餾的一個特例,當採用其它溶劑時也可。共沸蒸餾不僅適用於產品分離過程,也適用於反應物系的脫水、溶劑的脫水、產品的脫水等。
  • 「精餾綜合拓展3D虛擬仿真實驗」獲得首批國家虛擬仿真實驗教學...
    本站訊 日前,教育部公布了首批國家虛擬仿真實驗教學項目認定結果,天津大學的「精餾綜合拓展3D虛擬仿真實驗」項目喜獲首批國家虛擬仿真實驗教學項目認定。「精餾綜合拓展3D虛擬仿真實驗」項目建設依託於國家級化學化工實驗教學示範中心(天津大學)和化學化工國家級虛擬仿真實驗教學中心,項目選題「精餾實驗」是化學、化工、材料、製藥、食品等專業的必修內容,且綜合性強,包含化工的「三傳」過程(動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞)。
  • 特殊工種提前退休行業目錄查詢 (七)化工
    我們同意你部提出的「化學工業有毒有害作業工種範圍表」中所列的工種列為提前退休工種試行。凡是直接從事上述各類工作的工人,退休時,可以按照《國務院關於工人退休、退職的暫行辦法》第一條第(二)項的規定處理。在試行中請注意總結經驗。附:化學工業有毒有害作業工種範圍表。
  • 不可不知的10種填料塔填料
    金屬絲網波紋填料的壓降低,分離效率很高,特別適用於精密精餾及真空精餾裝置,為難分離物系、熱敏性物系的精餾提供了有效的手段。儘管其造價高,但因其性能優良仍得到了廣泛的應用。脈衝填料的特點是處理量大,壓降小,是真空精餾的理想填料。因其優良的液體分布性能使放大效應減少,故特別適用於大塔徑的場合。9. 四氟填料聚四氟乙烯閥杆填料是以聚四氟乙烯細粉料為原料,採用全新的工藝加工而成的一種柔軟製品。白色,連續繩狀,截面呈圓形。
  • 看圖分辨10種常見填料,優缺點一目了然,教你如何正確選擇填料!
    (2)規整填料規格的選擇工業上常用規整填料的型號和規格的表示方法很多,國內習慣用比表面積表示,主要有125、150、250、350、500、700等幾種規格。同種類型的規整填料,其比表面積越大,傳質效率越高,但阻力增加,通量減少,填料費用也明顯增加。
  • 三元共沸怎麼辦,離子液體把它分
    標   籤:學科前沿關鍵詞:離子液體 萃取 二異丙基醚 異丙醇異丙醇(IPA)是硝基纖維素、生物鹼、橡膠和油的常規溶劑,同時還可作為甘油、乙酸異丙酯和甲基異丁基酮的合成原料。IPA具有較高的能量密度和燃燒值,使其能夠作為石油燃料和航空燃料的添加劑。