挾帶劑

簡介

如果雙組分溶液A、B的相對揮發度很小，或具有均相恆沸物，此時可加入某種添加劑C進行精餾。這裡C又稱挾帶劑。它與原溶液中的一個或兩個組分形成新的恆沸物（AC或ABC），該恆沸物與純組分B（或A）之間的沸點差較大，從而可較容易地通過精餾獲得純B（或A）。

以分離乙醇-水恆沸物為例，可在其中加入苯作添加劑，加入苯之後的溶液形成了苯-水-乙醇的三組分非均相恆沸物。此恆沸物的恆沸點為64.9℃，其組成摩爾分數為：苯0.539，乙醇0.228，水0.223。

恆沸精餾採用如圖所示的流程，在恆沸精餾塔Ⅰ中部加入接近恆沸組成的乙醇-水溶液，塔頂加入苯。精餾時，沸點最低的三組分恆沸物由塔頂蒸出，經冷凝並冷卻至較低的溫度後在分層器中分層。在20℃時兩層液體的組成（摩爾分數）分別為

上層苯相：苯0.745，乙醇0.217及少量水，

下層水相：苯0.0428,乙醇0.35，其餘為水。

其中苯相回流入Ⅰ塔作回流，苯作為挾帶劑循環使用。Ⅰ塔釜液為高純度乙醇。分層器中的水相進入塔Ⅱ以回收其中的苯。Ⅱ塔塔頂所得的恆沸物併入分層器，塔底為稀乙醇-水溶液，可用普通精餾塔Ⅲ回收其中的乙醇，塔釜廢水棄去。

選擇適當的挾帶劑是三組分恆沸精餾成敗的關鍵，對挾帶劑的基本要求：

①挾帶劑能與待分離組分之一（或兩個）形成最低恆沸物，並且希望與料液中含量較少的組分形成恆沸物從塔頂蒸出，以減少操作的熱能消耗。

②新形成的恆沸物要便於分離，以回收其中的挾帶劑，如上例中乙醇-苯-水恆沸物是非均相的，用簡單的分層方法即可回收大部分的苯。

③恆沸物中挾帶劑的相對含量少，即每份挾帶劑能帶走較多的原組分，這樣挾帶劑用量少，操作較為經濟。