传质分离过程 第3章 气液传质分离过程.pdf

传质分离过程第三章气液传质分离过程主要内容及要求：1,掌握设计变量的确定方法；2,深入理解多组分精微过程，会分析；3,掌握多组分精微的简捷计算方法；4.掌握萃取精储和共沸精储的原理和过程分析;5.掌握吸收过程的简捷计算方法。第三章气液传质分离过程 3.4间歇精储23.1 设计变量Independent Design Variables设计前需给定数值的变量物理量：流率、浓度、温度（物流、系统）、压力、热 负荷、机械功、传热面积、理论板数等。设计前需预先给定数值的变量称为。设计变量的个数称为。例如：两组分精微，一股进料，只有顶、釜采出，则很简单，但对于多线采出等复杂情况，则需知道 确定的方法。3Distillation ColumnsOverhead vapor VHTotal condenserenserRectifyinqSectionFeed 一StrippingSection DistillateReflux RatioR=J/DIReboil Ratio s=v0/B号5Can calculate vapor and liquid composition for each of the trays from:Mass Balances Energy Balances Vapor Liquid EquilibriumInvolves continuous steady state distillation columns%REbcHlw BottomReflux drum Top stage Bottom stage Feed stage4已知变量Known variables规定变量Specified variablesFeed stream flow rateA concentration in feedFeed condition in distillationpressureAor B concentration in distillateAor B recovery ratio in bottomsReflux ratiocalculationNumber of theoretical stages(feed stage location)Heat duties(total condenser&reboiler)5设计变量数ND：independent design variables变量总数Nv：all pertinent variables约束关系数NJ the total number of independent equations relating the variables弓虽度变量：intensive variables,such as temperature,pressure,concentration容度变量：extensive variables,such as stream flow rate,heat transfer rate设备参数：equipment parameters,such as the number of equilibrium stages6确定设计变量数遵循的一般原则:7系统的总变量数=出入物流变量数+能量交换数(热、功)(1)物流变量数任一物流的自由度：f=C-n+2组分数 相数对于单相流股：n=i f=c+i完全描述一个流动流股还应加上该流股的流率。因此对于任一单相流股独立变量数：能量交换数系统与环境间能量交换数的确定：有一股热量交 换，增加一个变量数。既有一股热量交换，又有 一股功交换时，应增加两个变量数。8约束关系数依据约束关系式物料衡算式有C个组分的系统，能够建立C个物料衡算式。能量衡算式每个系统只有1个能量衡算式。相平衡关系式根据相平衡条件(逸度相等、压力相等、温度 相等)能够建立c(n-D+2个相平衡关系式。(4)化学反应平衡式对于无化学反应的系统，化学平衡关系式数为0。(5)内在关系式约定的关系，如：物料温度、压力相等。93.1.1 单元的设计变量3.1.2 装置的设计变量10一个化工流程由很多装置组成，而每个装置又 可以分解为多个进行简单过程的单元。单元-装置-流程确定单元的设计变量遵循前述的一般原则即可:例1.绝热分配器Li出入物流变量数：3(C+2)能量交换数：0+)M-NvNc=3c+6=C+4物料衡算式 能量衡算式 相平衡关系式 化学反应平衡式 内在关系式C1002+C-1。和L2的T、P、组分浓度相等=2C+212设计变量可进一步分为：N=Ne+Ne D x a固定设计变量4=进料物流变量数+系统的压力 可调设计变量广片.L Pb(1)吸收塔和解吸塔的操作压力；2(2)气体原料的流率、组成、进料温度和压力;C+2(3)水蒸气的流率、进料温度和压力；3(4)吸收塔和解吸塔的塔板数；2(5)三个换热器各自的一个出口温度。325情况2：(1)固定设计变量的规定与“情况1”的相同;C+7(2)吸收塔出口气中CO2的摩尔分数；1(3)解吸塔出口气中CO2的摩尔分数；1(4)三个换热器的换热面积。3自学p66例3-2双塔共沸精微流程26Nx进料变量数:压力等级数:N：分配器数:侧线采出:传热单元:串级数:23 Q5275个可调设计变量的选:情况（1：三个串级各自的级数3；再沸器的蒸发速率1;冷凝器的过冷温度lo混合器异丙醇情况（2：异丙醇塔釜液中异丙醇的摩尔分数1;水塔釜液中异丙醇的摩尔分数1;异丙醇塔的最适进料位置1;再沸器的蒸发速率1;冷凝器的过冷温度lo28设计变量数的确定出入物流变量数NJ能量交换数（热、功）r物料衡算式能量衡算式Nc 相平衡关系式化学反应平衡式内在关系式Nn=N+N D x a进料物流变量数Nx压力等级数分配器数I换热单元数x I侧线采出数I串级数29混合器N；出入物流变量数：3(C+2)能量交换数：0+)=2C+53C+6N机物料衡算式：C能量衡算式：1相平衡关系式：0化学反应平衡式：0内在关系式：0乂=进料+压力=2(C+2)+l=2C+5NH=(2C+5)-(2C+5)=0+)C+l30再沸器Qv出入物流变量数：3(C+2)能量交换数：1+)讨-NvNc3C+7=C+4N机物料衡算式：c能量衡算式：1相平衡关系式：C+2 化学反应平衡式：0内在关系式：0乂=进料+压力=(C+2)+l=C+3NH=(C+4)-(C+3)=l2C+331精福塔(塔内无压降)N：进料变量数：2(C+2)F压力等级数1+)F2C+5N：分配器数：1侧线采出：1传热单元：2串级数：4+)8塔内无压降323.2.1 多组分精微过程分析(Process Analysis)3.2.2 最小回流比(Minimum Reflux Ratio)3.2.3 最少理论塔板数和组分分配(Minimum Number of Equilibrium Stages and Component Distribution)3.2.4 实际 D流比和理论板数(Actual Reflux Ratio and Actual Number of Equilibrium Stages or Theoretical Stages)3.2.5 多组分精微的简捷计算方法(Approximate Method for Multicomponent and Multistage Distillation)33(a)(b|34321多组分精储过程分析Process Analysis for Multicomponent Distillation分析精微塔内的温度、流率和浓度分布。一、关键组分(KeyComponents)二、多组分精微特性35一、关键组分(Key Components)Na=串级数(2)+分配器(1)+侧线采出(0)+传热单元(2)=5 (不论有多少个组分)已被指定的可调变量:(1)进料位置 feed stage location；(2)回流比 reflux ratio；(3)全凝器饱和液体回流或冷凝器的 传热面积或储出液温度。heat transfer area of the condenser or condensatetemperature(i.e.5 saturated liquid)余下的2个可调 设计变量一般用 来指定某个组分 在储出液和另一 个组分在釜液中 的浓度。Concentration of one component in distillate;And concentration of another component in bottom两个关键组分Two key components轻关键组分(Light key component,LK),high relative volatility重关键组分(Heavy key component,HK),low relative volatility轻非关键组分(lightnonkey component,LNK)轻组分 轻关键组分(LK)中间组分(in ter mediate component,relative volatility between the two key components)重关键组分(HK)重非关键组分 heavy nonkey componenty HNK)重组分 R e l a t i v e v o l a f s f y根据组分是否在精微塔的两端都出现，可分为 分配组分和非分配组分。分配组分(distributing component)simultaneously appear in bottoms and distilate三卜分酉己组分(nondistribution component)heavy component only appear in bottoms light Gomponent only appear in distilate清晰分割(sharp split or sharp separation)：福出液中除了重关键组分外，没有其它重组分;釜液中除了轻关键组分外，没有其它轻组分。38问题：什么情况下可达到清晰分害|?两个关键组分的相对挥发度相邻且分 离要求苛刻，或非关键组分的相对挥发度 与关键组分相差较大时，可达到清晰分割。39元精储vs多元精微对于二元精储，设计变量被确定后，可从任一 端出发，作逐板计算，无需试差。对于多元精储，由于不能指定全部组成，所以 需先假设一端的组成，再通过反复试差求解。40benzene-toluene4 3 2 10S3甲笨的沸点=383.7K莘的沸点=353.15K二组分精微流率、温度、浓度分布o o o O8 7 6 53 3 3 3除进料板处液体流率有突变外，各段的摩尔流率基本上为常数.benzene(LK)-toluene(HK)-isopropyl benzene图3-5三元精储流量分布图3-6三元精储温度分布液气比L/V接近常数42benzene-toluene(LK)-xylene(HK)-isopropyl Knri7ono甲笨塔板序号Zi=0.125 Z2=0.225 Z3=0.375 Z4=0.275 a12=2.25 a22=l-00 a32=0.33 a42=0.21图3-7四元精镭液相组成分布43(1)关键组分含量存在极大值；(2)非关键组分通常是非分配的，即重组分通常仅出现在釜液中,轻组分仅出现在储出液中；(3)重、轻非关键组分分别在进料板下、上 形成几乎恒浓的区域；(4)全部组分均存在于进料板上，但进料板 含量不等于进料含量。各组分的浓度分布 曲线在进料板处不连续。44精镭塔内温度分布和流量分布的规律:精镭过程的内在规律，严格计算的基础。45小结：一、沿塔高方向的温度分布在精t留塔中，温度分布主要反映物流的组成。沿塔高方向自下而上温度递减46小结：二、沿塔高方向的汽液流率分布级间流率分布与热量衡算密切相关。尊影响因素较多，总效应很复杂，难以归 纳出一个通用的规律。假设塔内恒摩尔流近似成立。47小结：三、沿塔高方向的浓度分布对于两组分精微，指定t留出液中一个组分 的浓度，就确定了镭出液的全部组成；指 定釜液中一个组分的浓度，也就确定了釜 液的全部组成。就对于多组分精镭，遇到的关键问题是塔顶 和塔底产品的组成和量无法全部预先确定。48322最小回流比（F 最小回流比:在无穷多塔板数的条件下达到关键组分预期分离所需要的回 流比。49322最小回流比(F)二元精微：最小回流比下，进料板上下出现恒浓区(1)(constant-composition zone)或称夹点(pinch point)of L一 MinimumFor a typical ideal or near-ideal system,pinch point at the feed stage.For a highly non-ideal system,pinch point may occur at a stage above or below the feed stage.50322最小回流比（F 二组分精微：最小回流比下，进料板上下出现恒浓区或称夹点。恒浓区多组分精储：最小回流比下，也有恒浓区，但由于非关键 组分的存在，恒浓区出现的部位要较二组分精镭 复杂。51多组分精微中的恒浓区(1)轻、重组分均为非分配组分：进料板以上必须紧接着有若干塔板使重组分的 浓度降到零，这一段不可能是恒浓区，恒浓区 向上推移而出现在精储塔段的中部。同理，轻 组分恒浓区出现在提储段中部。重组分恒浓区忽、轻组分恒浓区52(2)重组分为非分配组分，轻组分为分配组分:轻组分恒浓区重组分恒浓区(3)重组分为分配组分，轻组分为非分配组分:重组分恒浓区轻组分恒浓区（4 轻、重组分均为分配组分:重组分恒浓区轻组分恒浓区多组分精微中的夹点位置Location of pinch-point zones建组分1力恒浓区轻组分 恒浓区有两个“夹点”(1)轻、重组分均为非分配组分重组分恒浓区(2)重组分为非分配组分，轻组分为分配组分轻组分 恒浓区重组分 恒浓区(3)重组分为分配组分,轻组分非为分配组分轻组分 恒浓区(4)轻、重组分均为分酉己组分(allcomponents distributed)I_55最小回流比条件下会出现 恒浓区，区内无分离效果,需无穷多理论板(infinitestages)o如何计算最小回流比？56Underwood（恩德伍德）equation for Rm假设：1、各组分相对挥发度是常数relative volatility is constant2、塔内汽液相流率为恒摩尔流molar overflow are constanta iXjF=i，57a/XjD)m _ R=Ym Na.-0a jXjF%一夕=1 以全回流下的X）代替0组分i的相对挥发度；住口）.一最小回流比下播出液中组分i的摩尔分数；x/F 进料中组分i的摩尔分数；夕一进料热状态参数（进料液相分率）；方程的根。取弦的根Number of minimum theoretical stages corresponds to total reflux.At total reflux,there are no further input of feed and withdrawal of distillate and bottoms全回流对应最少理论板数，但全回流下无产品采出，因 此正常生产中不会采用全回流。什么时候采用全回流呢？1、开车时，先全回流，待操作稳定后出料。2、在实验室设备中，研究传质影响因素。3、工程设计中，必须知道最少板数。59如何计算最少理论板数?60Fenske(芬斯克)equation for minimum equilibrium stages(revie前提：1、塔顶采用全凝器（若采用分凝器，则分凝器为第1块板）2、所有板都是理论板从塔顶向下排序，由相对挥发度的定义有:I 九 71 XB 71 XB)DMaterial balance for stage 2:/2歹/2=1XA161For passing streams:y A2 and yB2=xB1两式相除，可得:代入:、y_AX,二-=OLXB7 1XB 71IXB J D可得:yA二axaxXB)DXB 71yy B)262From phase equilibriumFrom material balance：Combining these eq.s：ISimilarly：=XB J DyA XA二a n zy B)2 XB J 2，、，、%_y B J3 XB J 2X/X/%=ocxoc 2=%X B)D XB J 2 B J3-CCyCC 2 oc N_i(NXB)W63Defining aABrelative volatility by a geometric mean of each(y5 AB ci5 NNFor multicomponent distillation：(、XB)wFenske equation is extremely useful几点说明 Supplements to Fenske eq.：lgN 二一 mXLD XHD)XHB XLB)lg aL,HL推导中未作任何假设，因而是严格的。Fenske eq.is rigorous,because there are no assumptions in the derivation.65几点说明 Supplements to Fenske eq.：2.About aABN mlgX LDXHD)XHBLn/lg%”(1)方程的精度取决于相对挥发度数据的可靠性。(2)的近似处理:1)geometric mean of top-stage and bottom-stage values两点平均2)geometric mean of top-stage,feed-stage and bottom-stagea AB=a 口B。F三点平均3)单点值66几点说明 Supplements to Fenske eq.：(x (x 3.Another form of Fenske e 眩 产/笠A more convenient form of Fenske equation is obtained by replacing the product of the molar-fraction ratios by the equivalent product of mole-distribution ratio in the form of component distillate and bottoms flow rates.摩尔分率用摩尔数、体积或重量比来代替。,3ig /一J L I，)Hlg aL,HN md/b:distribution ratio分配比；d:component flow rate(molar)in distillate;b:component flow rate(molar)in bottoms67几点说明 Supplements to Fenske eq.：W-1g /2)L)H3=-：-lg a L,H4.Fenske方程既可用于二组分精储，也可用于多 组分精微。Fenske eq.can be used for calculating distillation of either binary or multicomponent mixtures.68几点说明 Supplements to Fenske eq.：J,1 ig-/一2 L V A J HNm=-：-lg a L,H5.Nm只与分离要求有关，而与进料组成无关。The minimum number of equilibrium stages depends on the degree of separation of the two key components and their relative volatility,but is independent of feed-phase condition.69几点说明 Supplements to Fenske eq.：lg(dNmlbIlg aL.Hfeed-stage location：by replacing feed as the column top(or bottom)把进料当作塔顶(或塔釜)b)H6.Fenske方程可以用来计算进料板位置、各段理论板数和组分分配。&Fenske equation ca 4(d i b)r J(即产ilculatingfeed-stage location,nu y-_ 十 librium stages of rectifying section anl_，一p Lection,andcomponent distributions.70几点说明 Supplements to Fenske eq.：7.分离要求的给出形式：(1)规定关键组分在塔顶和塔釜的摩尔分数。*HB XLB)lgN 二-m*LD XHD)(3-4)lg aL,H(2)规定关键组分在塔顶和塔釜的流出量。/度 v b)HlgNm=lg LH(3-7)71几点说明 Supplements to Fenske eq.：7.分离要求的给出形式：(3)规定关键组分在塔顶和塔釜的回收率。fHKfLK0LK,Dd LK(3-11)72Notes：轻重关键组分的分离程度较高，轻组分的挥发度比 LK的挥发度大得多，而重组分的挥发度比HK的挥 发度小得多。如A(LNK)、B(LK)、C(HK)、D(HNK)组成的体系，先假定清晰分割，计算理论板数，再校验是否符合清 晰分割的假设。如A(LNK)、B(LK)、C(中间组分)、D(HK)、E(HNK)组成的体系，则根据C的相对挥发度是靠近B还是靠 近D来假定C在塔顶和塔釜的分配。p73例 3-3 和例 3-4733.2.4实际回流比和理论板数Actual reflux ratio and theoretical stages一、实际回流比 塔顶液相回流是保证精福塔连续稳定操作 的必要条件。回流比是影响精镭塔设备投资和操作费用 的重要因素。回流比是精镭过程设计计算的重要参数。74一实际回流众多研究发现:Rop=105-l.lRm范当A 6少总费用随N的增大而增加故通常取一般取R=1.2-1.5 RmR=1.3 RmUnderwood eq.751 全回流；2一高回流比(5Am)；3一低回流比(LlAm)；4一最小回流比不同回流比下组分分配比与相对挥发度的关系(相对挥发度与组成关系不大，且不同组分塔板效率相同a二、实际理论板数 Actual Theoretical StagesN=N（N,R m?m?/The empirical method for calculating of actual theoretical stage（求实际理论板数常用的经验方法）:Gilliland correlation and Erbar-Maddox correlationFor the systems with slight change in relative volatility 适用于相对挥发度变化不 大的情况For high nonideal systems适用于非理想 性较大的情况77Mddox将操作回流比与使用Undecvood法得到的最小回流比，Fenske法得到的最少理论板及操作回流比下的理论板数 相关联。适宜进料板位置的确定:(1)The optimum feed stage can be located by assuming that the ratio of stage above the feed to stage below the feed is the same as the ratio determined by simply applying Fenske equation to the separate section at total reflux conditions.在操作回流比下精微段与提储段理论板数之比等于 在全回流下用Fenske方程分别计算得到的精储段与 提储段理论板数之比。M)NR:the number of theoretical stages of rectifying sectionNR+N、=NNs:the number of the theoretical stages of stripping section适宜进料板位置的确定:(2)Kirkbride empirical correlationZH,FA鼻、2XL,B=64.587(2)塔顶温度和塔釜温度塔顶温度：储出液露点温度即塔顶温度根据储出液组成和压力进行露点温度计算塔釜温度：釜液泡点温度即塔釜温度根据釜液组成和压力进行泡点温度计算88最少理论板数（小）和组分分配Nm：ocT n=2.50LH,U%口 p=2.04Ltl,DLH,aVD%H,B=2.258lgN m LK Q X 他 HK,W LK,D)(1 能 HK,Wlg aLK-HK组分分配：4=匹(&广 f.=d.+b.b 6 J1 1 1Ui Ur J89 4 最小回流比 RQ和实际回流比（A=L5Am）Rm：Underwood eq.。=l-q cc-O/R _、见(/0)m _ m.乙 0a.-0饱和液体进料，q=lR=1.5Rm90(5)理论板数NErb ar-Maddox 图Nm/N91(6)进料位置Kirkbride empirical correlationNRNs(、Z H,Fz、口LF J20.206XL,BXH,D)D)92Summary of 32 Multicomponent Distillation多组分精微过程分析（温度、浓度变化）最小回流比（Underwoodeq.）最少理论板数（Fenske eq.）实际回流比（经验A=1L5见）理论板数（GiHiland 图、Erbar-MaddoxSI 简捷计算（FUG法）93普通精储操作是分离液体混合物的最常用和有效的方法。应用范围：(1)待分离的两组分的挥发性相差较大，两组分的相对 挥发度较大，根据经验相对挥发度最少应大于105。(2)待分离的混合物不存在恒沸点。(3)组分间无化学反应，组分不发生分解。(4)混合物各组分在一般(常压，温度不很高)条件下 能够汽化和液化。94When the relative volatility are below 1.109 the distillation may be uneconomic,and if an azeotrope forms even impossible,then.当待分离组分之间形成共沸物或相对挥发度接近1 时，用普通精储是无法实现分离或是经济上不合 理的。此时，向体系中加入一种适当的新组分，通过与原体系中各组分的不同作用，改变组分之 间的相对挥发度，使系统变得易于分离，这类既 加入能量分离剂又加入质量分离剂的精储称为特 殊精储或增强精储。95特殊精t留的分类加入的质量分离剂不与被分离系统中的任何组分形成共 沸物，而其沸点又较原有的任一组分高，从塔釜离开。The solvent is higher boiling(less volatility)than the components in the feed,and that does not form an azeotrope with any of them.加入的质量分离剂称为溶剂(solvent)o加入的质量分离剂与被分离系统中的一个或几个组分形 成共沸物，从塔顶蒸出。加入的质量分离剂称为共沸剂(entrainer)。The entrainer added to the column forms a minimum-or maximum-boiling azeotrope with one or more feed components.The azeotrope is removed from the top or bottom.96加盐，利用盐效应使原组分的溶解行为发生变化。A variation of extractive distillation in which the relative volatility of the key components is altered by dissolving a soluble,ionic salt in the top reflux.力口入吸 附齐（J o Adding adsorbent.利用多孔膜。因为过程需加热，且B在另一侧也汽 化，所以可称为精储。好处：无需再生，但目前 由于膜材料和制膜工艺的不成熟尚无工业应用。97加入C,使之与原体系中的A发生反应，从而减弱A 与B的结合力。A method that adds a separating regent(c)to react selectively and reversibly with one or more of the constituents of the feed.Reactive distillation also refers to the case where a chemical reaction and multistage distillation are conducted simultaneously in the same apparatus to produce other chemicals.催化精微(catalytic distillation)98知识要点：流程简析原理（质量分离剂的作用）过程分析与简捷计算质量分离剂的选择依据99 加入的质量分离剂（）不与被分离系统中的任何组分形成共沸物，而其沸点又较原有的 任一组分高，从塔釜离开。内容：萃取精微的流程 溶剂的作用原理和选择 萃取精播过程分析 萃取精微塔的简化计算100一、萃取精储的流程Extractive Distillation Configuration1-Extractive Distillation Column；2一Solvent Recovery column,101_，-新鲜进料 补充溶剂萃取精镭塔重组分I 循环溶剂中间采出溶剂的萃取精微流程二、萃取精微的原理和溶剂的选择Extractive distillation principles and choice of solvent(1)原理一溶剂的作用增大原有组分的相对挥发度。当被分离系统的非理想性不强时，溶剂的作用主要是改变原有组分的相互作用；当被分离系统的非理想性较强时，溶剂 主要起稀释作用。103二、萃取精微的原理和溶剂的选择Extractive distillation principles and choice of solvent 2 溶剂的选择性设组分1和组分2组成的混合物，加入溶剂S进行分离。常压下的相对挥发度：给皿P 7附%2=-=-=-Kz%P”P 了；=n(al 一 Qn(s SPl液相活度系数可由三组分Margules方程求算:Inz、rf）（尸”）组分1的脱溶剂浓度巧=X/（X+X2）104得有溶剂存在下组分1和2间的相对挥发度：(S ln%=ln 4+A2(1-)(1-2x)+(A；s-As)二三组分物系的泡点温度无溶剂S时，Xs=O,则二组分体系的相对挥发度：(S In a=In 必-+A2(1-2x1)5七)二组分物系的泡点温度105若：（PF加2$）与温度关系不大，x产X，贝I溶剂的选择性与原溶液的性质和溶剂的性质有关提高溶剂的选择性可以：D提高与，即加大溶剂用量稀释作用；2 选择适宜溶剂，改变组分相互作用，如使A 变大（正偏差），A2S,变小（负偏差）。溶剂的作用：改变组分间的相互作用；稀释作用。对于一个具体的萃取精微过程，溶剂对 原溶液关键组分的相互作用和稀释作用是 同时存在的，对相对挥发度的提高均有贡 献。到底哪个作用是主要的，随溶剂的选 择和原溶液的性质不同而异。107改变相互作用实例环己烷-苯共沸体系：Cyclohexane b.p.：80.78；benzeneb.p.：80.13。a.p.：77.54,xCH=0.4499o 物系的非理想性不大。Solvent：aniline加入苯胺后环己烷对苯的相 对挥发度明显提高，特别是 在原共沸点处，随溶剂浓度 的增加，相对挥发度显著增 大。108稀释作用实例THF-H2。共沸体系：THFb.p.：65.97；H2Ob.p.：100oa.p.：63.43 XTHF=0.8287物系的非理想性较大。溶剂：DMF加入 DMF 后 THF/H2。的相对挥发度在原共 沸点处，随溶剂浓度 的增加显著增大。109(3)溶剂的选择(Choice of Solvent)Extractive distillation utilizes a solvent to enhance the separation among chemical species.This solvent must be carefully chosen so that it:has higher boiling point than the other components is miscible with the components in the mixtures is cost effective to use in a commercial operation is environmental benign compound is easily separable from the extracted components1)沸点要较组分的高2)与被分离物系有较大的溶解度3)一般溶剂浓度 60%,所以成本要低4)污染小，环境友好5)易与萃取组分分离110溶剂的选择一极性因素选择在极性上更类似于重关键组分的化 合物作溶剂，可有效减小重关键组分的 挥发度。常见的有机化合物按极性增加的顺序排列为:烽一醴一醛一酮一酯一醇一二醇一（水）111例：甲醇-丙酮（甲醇沸点64.7C,丙酮沸点56.4 溶液具有最低共沸点（55.7、x CH3OH=0.2?甲醇同系%（乙二醇 197.2H）塔顶-丙酮塔底一甲醇同系物塔顶一甲醇丙酮同系物（甲基异工基酮115.9塔底-丙醇同系物两种方案比较知，选择甲醇同系物有利。因为如用丙酮的同系 物作萃取剂时，该萃取剂要克服原溶液中沸点差异,使低沸点物质 与萃取剂一起由塔釜排出。溶剂的选择一氢键因素考虑组分间能否生成氢键。根据液体中是否具有活性氢原子和供电子原子，液体可分成五类：I一生成三维氢键网络的液体水、乙二醇、甘油、氨基醇、含氧酸、多酚和胺基化合物等。II-含有活性氢原子和其它供电子原子的其余液体酸、酚、醇、伯/仲胺、氨、联氨、氟化氢、氢氟酸等。in一分子中仅含供电子原子（O,N,F,而不含活性氢原子的液体 醴、酮、酚、酯、叔胺。IV-由仅含有活性氢原子，不含有供电子原子的分子组成的液体 CHCI3,CH2CI2,CH2aCH 等。V-其它液体，即不能生成氢键的化合物烧类、二硫化碳硫醇、非金属元素等。113溶剂的选择一氢键因素选择某溶剂来分离相对挥发度接近1 的二元物系，若溶剂能与组分2生成氢 键，从而降低组分2的挥发度，使组分1 对组分2的相对挥发度有较大提高，则 该溶剂往往是适宜的。114溶剂的选择方法试验法：汽液平衡数据的测定和气相色谱法快速测定关键组分在溶 剂中的无限稀释活度系数和选择性等。计算机辅助分子设计方法(CAMD)：根据设计任务，设定分子筛选评价指标，即指定设计分子的关键物理性质；预选一定结构的基团，按某种规律组合成溶剂分子；用UN IFAC法估算溶剂分子的关键物理性质，并进行初步 筛选；修正初选合格溶剂的关键物理性质的数值，结合工艺过 程的特点确定