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词条 挟带剂
释义

如果双组分溶液A、B的相对挥发度很小,或具有均相恒沸物,此时可加入某种添加剂C进行精馏。这里C又称挟带剂。它与原溶液中的一个或两个组分形成新的恒沸物(AC或ABC),该恒沸物与纯组分B(或A)之间的沸点差较大,从而可较容易地通过精馏获得纯B(或A)。

以分离乙醇-水恒沸物为例,可在其中加入苯作添加剂,加入苯之后的溶液形成了苯-水-乙醇的三组分非均相恒沸物。此恒沸物的恒沸点为64.9℃,其组成摩尔分数为:苯0.539,乙醇0.228,水0.223。

恒沸精馏采用如图所示的流程,在恒沸精馏塔Ⅰ中部加入接近恒沸组成的乙醇-水溶液,塔顶加入苯。精馏时,沸点最低的三组分恒沸物由塔顶蒸出,经冷凝并冷却至较低的温度后在分层器中分层。在20℃时两层液体的组成(摩尔分数)分别为

上层苯相:苯0.745,乙醇0.217及少量水,

下层水相:苯0.0428,乙醇0.35,其余为水。

其中苯相回流入Ⅰ塔作回流,苯作为挟带剂循环使用。Ⅰ塔釜液为高纯度乙醇。分层器中的水相进入塔Ⅱ以回收其中的苯。Ⅱ塔塔顶所得的恒沸物并入分层器,塔底为稀乙醇-水溶液,可用普通精馏塔Ⅲ回收其中的乙醇,塔釜废水弃去。

选择适当的挟带剂是三组分恒沸精馏成败的关键,对挟带剂的基本要求:

①挟带剂能与待分离组分之一(或两个)形成最低恒沸物,并且希望与料液中含量较少的组分形成恒沸物从塔顶蒸出,以减少操作的热能消耗。

②新形成的恒沸物要便于分离,以回收其中的挟带剂,如上例中乙醇-苯-水恒沸物是非均相的,用简单的分层方法即可回收大部分的苯。

③恒沸物中挟带剂的相对含量少,即每份挟带剂能带走较多的原组分,这样挟带剂用量少,操作较为经济。

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更新时间:2025/3/21 17:02:56