變壓精餾是利用共沸點隨壓力變化而顯著改變的特點,采用不同操作壓力的精餾塔實現共沸物分離的特殊精餾方法。如圖1.1二元物系A+B在不同壓力下的汽液平衡圖:
按照不同的標準,變壓精餾有多種分類。根據待分離混合物中物質數目不同,變壓精餾可用于分離二元和多元共沸混合物;根據操作方式不同,變壓精餾可分為間歇變壓精餾、半連續變壓精餾和連續變壓精餾;根據共沸物的共沸不同,變壓精餾可用于分離最低共沸物、最高共沸物和沸點接近的混合物;根據共沸物的壓力敏感性程度不同,變壓精餾分別適用于對壓力敏感物系的分離和對壓力不敏感物系的分離;按照熱集成方式的不同,變壓精餾分為部分熱集成工藝和完全熱集成工藝。
變壓精餾分離共沸物的方法與其他分離方法相比,有不需加入其他雜質、節省能耗、工藝簡單等優點,尤其對于共沸物的組成隨著壓力的改變有明顯變化的物系,變壓精餾的節能達到近30%,但此過程操作條件要求較高,會給自動控制的實現帶來較大困難。
傳統的變壓精餾針對的都是已知對壓力敏感的均相共沸物系,而針對那些共沸組成隨壓力變化不明顯的物系,常??紤]共沸精餾、萃取精餾等其它方法。有研究提出:如果二元共沸物對壓力不敏感,則需要使用添加劑。假如加入所選擇的添加劑后,不能形成精餾邊界線(將純組分分隔在不同精餾區域),則可使用均相共沸精餾。這種方法下的不同壓力下的多塔串聯操作有利于熱集成,減少能耗。若加入添加劑后,能形成精餾邊界線(稱為可行邊界線,以便同其它邊界線區分),所有的塔在同一壓力下操作將達不到分離的效果。若該分界線可隨著壓力的變化而發生明顯變化時,則可以采用三元變壓精餾,以此來克服現有的一些精餾邊界的問題。