12.3恒沸精餾2恒沸精餾的含義在精餾分離時(shí)，通過加入一種能夠和待分離混合物中的組分形成恒沸物的溶劑，可以增加原組分間的相對揮發(fā)度進(jìn)而促進(jìn)原混合物的分離，這種精餾過程稱為恒沸精餾。所加入的溶劑稱為恒沸劑或者夾帶劑。32.3.1恒沸現(xiàn)象

(1)基本概念恒沸現(xiàn)象：指某一溶液，在一定壓力下進(jìn)行氣化時(shí)，平衡的氣、液相組成相等，液體從出現(xiàn)第一個(gè)氣泡開始到蒸發(fā)完為止溫度始終不變。恒沸物：指具有恒沸現(xiàn)象的液體混合物在一定條件下所生成的產(chǎn)物。恒沸點(diǎn)：恒沸時(shí)的溫度。4最低恒沸物的體系若新形成的恒沸物在體系中沸點(diǎn)最低，是易揮發(fā)的塔頂產(chǎn)品，則塔底理論上可得純組分，這種體系稱為具有最低恒沸物的體系。最高恒沸物的體系若新形成的恒沸物在體系中沸點(diǎn)最高，是難揮發(fā)的塔底產(chǎn)品，則塔頂理論上可得純組分，這種體系稱為具有最高恒沸物的體系。5(2)均相恒沸物在恒沸溫度下液相不分層的體系，稱為均相恒沸體系，如乙醇-水、丙酮-氯仿等。即二元系中的恒沸物的形成條件及特性在恒沸點(diǎn)下氣相組成和液相組成相等。67(3)非均相恒沸物由于溶液與理想溶液的偏差很大，互溶度小，形成最低共沸物的兩個(gè)組分在液相中彼此不能完全互溶，液相出現(xiàn)兩個(gè)相區(qū)，例如丁醇-水、糠醛-水、苯-水、異丁醇-水等均為非均相恒沸物。89101112(4)恒沸組成與壓力的關(guān)系H2O～HCl體系恒沸點(diǎn)組成隨壓力變化關(guān)系

外壓（kPa）102.7101.399.9998.6697.32恒沸點(diǎn)組成

（ωHCl×100）20.21820.24220.26620.29020.31413在0.1MPa下，丙酮和水的氣液平衡曲線和理想溶液的偏差不是很大，無恒沸點(diǎn)。隨著壓力的升高，平衡線向?qū)蔷€靠近。當(dāng)壓力為0.34MPa時(shí)，平衡線正好在丙酮含量為100%處與對角線相切。壓力再略有增加，就使平衡線和對角線相交，出現(xiàn)恒沸點(diǎn)。壓力越高，恒沸物中丙酮的含量越少，平衡線和對角線的交點(diǎn)越低。利用這一特性，可以通過提高或者降低精餾操作的壓力，使恒沸點(diǎn)改變或者消失，實(shí)現(xiàn)恒沸物的精餾分離。142.3.2恒沸精餾的基本原理152.3.3恒沸劑的選擇(1)恒沸劑的種類在恒沸精餾過程中恒沸劑(共沸劑、夾帶劑)的選擇是否適宜，對整個(gè)過程的分離效果、經(jīng)濟(jì)效益都有直接的關(guān)系。恒沸劑：至少應(yīng)與原溶液的組分之一形成一個(gè)恒沸物。該恒沸物的沸點(diǎn)與原溶液組分的沸點(diǎn)或原溶液恒沸物的沸點(diǎn)相差越大越好。一般希望不小于10℃。溫差越大分離越易進(jìn)行。16例在常壓下分離環(huán)已烷(沸點(diǎn)80.8℃)和苯(沸點(diǎn)80.2℃)的混合液，環(huán)已烷和苯能形成恒沸物，恒沸點(diǎn)77.4℃，恒沸組成為0.502(摩爾分?jǐn)?shù))。有若干化合物能與環(huán)已烷或苯形成恒沸物，但大多數(shù)由于它們形成的恒沸物的沸點(diǎn)與77.4℃相差不大；而不適用于作恒沸劑。17丙酮與環(huán)己烷形成的恒沸物，其沸點(diǎn)為53.1℃，甲醇與環(huán)己烷形成的恒沸物，其沸點(diǎn)為54.2℃，均比77.4℃低10℃以上。因此丙酮或甲醇均可考慮作為分離環(huán)己烷與苯的恒沸劑。18（2）恒沸劑的選擇192.3.4恒沸精餾的經(jīng)典流程在恒沸精餾的流程中，一般都有恒沸劑的回收部分，它在全部投資中所占的比例較大。利用變壓方法分離恒沸物的精餾流程自夾帶非均相恒沸精餾流程外加恒沸劑從塔頂?shù)萌蔷嗪惴形锏木s流程外加恒沸劑從塔頂?shù)枚嗪惴形锏木s流程20（1）利用變壓方法分離恒沸物的精餾流程這種方法中并沒有加入恒沸劑，而是利用混合液的恒沸組成隨壓力的變化而變化的性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)組分的精餾分離。21（2）自夾帶非均相恒沸精餾流程（3）外加恒沸劑而從塔頂?shù)萌蔷嗪惴形锏木s流程23（4）外加恒沸劑從精餾塔頂?shù)枚嗪惴形锏牧鞒?4由以上的各流程可以看出，形成均相恒沸物的流程，由于分離回收恒沸劑比較困難而常使流程比較復(fù)雜，故一般希望采用形成非均相恒沸物的流程。25恒沸劑的引入位置，是根據(jù)恒沸劑的性質(zhì)來決定，其原則是保持塔內(nèi)各板上都能有一定濃度的恒沸劑。如果恒沸劑的相對揮發(fā)度小于原溶液的兩個(gè)組分，則可在靠近塔頂?shù)牟课患尤耄谷靼迳暇３忠欢ǖ暮惴袆舛取?6如果恒沸劑僅與原溶液中的一個(gè)組分形成恒沸物，且恒沸溫度比原溶液任一組分的沸點(diǎn)都低得多，則至少應(yīng)有一部分恒沸劑在進(jìn)料口以下的地方引入，方能保證進(jìn)料口以下有足夠大的恒沸劑濃度。