精餾是分離液體混合物的典型單元操作,是石油化工生產(chǎn)中使用最廣的分離技術(shù),占整個(gè)化工分離操作的60%以上。雙組分混合液的分離是最簡(jiǎn)單的精餾操作。精餾分為間歇精餾和連續(xù)精餾,其中精餾主要結(jié)構(gòu)是精餾塔、再沸器、冷凝器等。
精餾塔供汽液兩相接觸進(jìn)行相際傳質(zhì),位于塔頂?shù)睦淠魇拐魵獾玫讲糠掷淠?部分凝液作為回流液返回塔頂,其余餾出液是塔頂產(chǎn)品。位于塔底的再沸器使液體部分汽化,蒸氣沿塔上升,余下的液體作為塔底產(chǎn)品。進(jìn)料加在塔的中部,進(jìn)料中的液體和上塔段來(lái)的液體一起沿塔下降,進(jìn)料中的蒸氣和下塔段來(lái)的蒸氣一起沿塔上升。在整個(gè)精餾塔中,汽液兩相逆流接觸,進(jìn)行相際傳質(zhì)。液相中的易揮發(fā)組分進(jìn)入汽相,汽相中的難揮發(fā)組分轉(zhuǎn)入液相。對(duì)不形成恒沸物的物系,只要設(shè)計(jì)和操作得當(dāng),餾出液將是高純度的易揮發(fā)組分,塔底產(chǎn)物將是高純度的難揮發(fā)組分。
精餾之所以能使液體混合物得到較完全的分離,關(guān)鍵在于回流的應(yīng)用?;亓靼ㄋ敻邼舛纫讚]發(fā)組分液體和塔底高濃度難揮發(fā)組分蒸氣兩者返回塔中。汽液回流形成了逆流接觸的汽液兩相,從而在塔的兩端分別得到相當(dāng)純凈的單組分產(chǎn)品。塔頂回流入塔的液體量與塔頂產(chǎn)品量之比,稱為回流比,它是精餾操作的一個(gè)重要控制參數(shù),它的變化影響精餾操作的分離效果和能耗。