苯和甲苯的分离__常州工程精细0911

浮阀型式 1-浮阀片；2-凸缘；3-浮阀“腿”；4-塔板上的孔
（5） （6）
网孔塔板 网孔塔板具有生产能力大、压降低、容易加工制造的特点 垂直塔板
工业上常用的几种塔板的性能比较见表 塔板类型 泡罩塔板 筛板 浮阀塔板 舌形塔板 斜孔塔板 相对生产 能力 1.0 1.2～1.4 1.2～1.3 1.3～1.5 1.5～1.8 相对塔板效 操作弹 率 性 1.0 1.1 1.1～1.2 1.1 1.1 中 低 大 小 中 压力降 高 低 中 低 低 结构 复杂 简单 一般 简单 简单 成本 1.0 0.4～0.5 0.7～0.8 0.5～0.6 0.5～0.6
结论：精馏操作 理由：工艺中需要分离的苯、甲苯纯度较高，而精馏是借助回流技术来实现高纯度 和高回收率的操作的，此方法较为适宜。另外，苯、甲苯的沸点差不是很大。
㈢、了解蒸馏装置与设备，选用主要设备，确定基本操作流程 1、选用主要设备 精馏装置系统一般由精馏塔、塔顶冷凝器、塔釜再沸器等相关设备组成。 在化工生产过程中，使用量最多、应用范围最广的气液传质设备是板式塔。 板式塔按塔内液体流动情况，分为有溢流装置和无溢流装置；按塔板结构特点，分 为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔。 ①几种典型的溢流塔板 （1） 泡罩塔 ：是最常用 的工业蒸馏操作所采用的塔 板 优点：不易发生漏液现象； 有较好的操作弹性；当气液 负荷有较大波动时，仍能维 持几乎恒定的板效率；不易 堵塞；对各种物料的适应性 强。 缺点：结构复杂；金属消耗 量大；造价高；压强大；液 沫夹带现象比较严重；限制 了气速的提高，生产能力不 大。
结论：选用筛板塔 理由：结构简单；金属耗量少；造价低廉；气体压降小。板上液面落差也较小； 其生产能力及板效率较泡罩塔高。
苯的基本物理性质 苯的沸点为80.2 ℃ ，在常温下是一种无色、有芳香气味的透明液体，易挥发。
甲苯的基本物理性质 甲苯的沸点为110.6 ℃，在常温下呈无色液体状态。
一、确定苯、甲苯分离方案
㈠、了解传质分离方法、原理、特点及适用情况，确定苯、甲苯分离方法 1、蒸馏 原理：利用混合物中各组分间挥发度不同的性质，通过加入或移出热量的方法，使 混合物形成气液两相，并让它们相互接触进行质量传递和热量传递，致使易挥发组 分在气相中增浓，难挥发组分在液相中增浓，实现混合物的分离。 特点：① 可以直接活的所需要的产品 ； ②蒸馏分离的使用范围广泛，不仅可以分离液体混合物，还可以通过改变操作压力 使常温常压下呈气态或固态的混合物在液化后得以分离； ③蒸馏是通过对混合物加热建立两相体系的，因此需要消耗大量的能量。 适用情况：广泛应用与化工、是有、医药、食品、冶金及环保等领域。 2、吸收 原理：利用混合气体中各组分在同一种溶剂（吸收剂）中溶解度的不同而分离气体 混合物。 适用情况：广泛应用于气体混合物的分离，在工业上的具体应用主要有原料气的净 化、有用组分的回收、某些溶液产品的制取、废气的治理。
精细化工产品分离精致与控制
——苯、甲苯混合液的分离
指导教师：张裕萍
项目一
完成小组——第五小组 小组成员及任务安排： 朱丽（制作PPT） 叶晶晶（整理资料） 金岩（画流程图） 吴郴（查找资料）
工作任务
• 确定苯、甲苯分离方案 • 确定苯、甲苯分离工艺操作条件 • 选用苯、甲苯分离主体设备并确定主要结 构尺寸 • 苯、甲苯分离操作
4、结晶 原理：固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出，获得纯净固态物质。 特点：都是以晶体形态出现；能从杂质含量很高的溶液或多组分熔融状态混合物中 获得非常纯净的晶体产品；对与许多其他方法难以分离的混合物系、同分异构体物 系和热敏性物系等，结晶分离方法更为有效；结晶操作能耗低，对设备材质要求不 高，一般也很少有三废的排放。
泡罩塔板
1-升气管；2-泡罩；3-塔板
（2） 筛板塔：是结构最简单的塔板 优点：结构简单；金属耗量少；造价低廉； 气体压降小。板上液面落差也较小； 其生产能力及板效率较泡罩塔高。 缺点：操作弹性范围较窄，小孔筛板容易 堵塞。 （3） 浮阀塔 ：目前常用的型号有F-1 型、V-4型、T型 （4） 喷射型塔板 喷射型塔的特点是 蒸汽以喷射状态斜向通入液层，使气 液两相接触加强，主要有舌形塔、浮 动舌形塔、浮动喷射塔和斜孔塔板等。
3、按操作压力可分为常压、加压和减压操作：工业生产上一般都采用常压操作， 沸点在室温小于150度的混合物通常在常压下进行蒸馏操作；在常压下为气态混合 物，则采用加压蒸馏，在常压下沸点较高或在高温下易发生分解、聚合等易变质的 物系，则可采用减压蒸馏。 4、按混合物中组分的数目可分为双组分和多组分精馏：工业生产上以多组分精馏 为多，但两组分精馏的原理及计算原则同样适用于多组分精馏，只是处理多组分精 馏过程时更加复杂，因此常以两组分精馏为基础。
3、萃取 原理：在液体混合物（原料液）中就加入一个与其基本不相混容的液体作为溶剂， 造成第二相，利用原料液中各组分在两个液相中的溶解度不同而使原料液混合物得 以分离。 适用情况： ①沸点差很小、溶质含量低、沸点很高，需要真空精馏 、热敏性材料 ②萃取在工业生产中的应用： 液-液萃取在石油化工中的应用、在生物化工中和精 细化工中的应用 、湿法冶金中的应用 、食品化工中应用
结论：采用蒸馏方法 理由：①本工艺过程中的苯、甲苯混合物是均相混合物适宜蒸馏。 ②苯、甲苯具有不同的挥发度组分的挥发度差异来实现组分的分离或提纯的。
㈡、了解蒸馏操作的方法、原理、特点及适用情况等，确定蒸馏方法 1、按操作流程可分为间歇蒸馏和连续蒸馏：生产中以后者为主，间歇蒸馏主要应 用于小规模、多品种或某些有特殊要求的场合。 2、按蒸馏操作方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏（闪蒸）、精馏和特殊蒸馏：对于 易分离的物系或对分离要求不高的物系，可采用简单蒸馏或平衡蒸馏;对于较难分 离的物系或分离要求较高的物系，可采用精馏；很难分离的或用普通方法不能分离 的物系可采用特殊蒸馏。特殊蒸馏包括水蒸气蒸馏、恒沸蒸馏、萃取蒸馏等。