隔墙柱
隔墙柱是直接柱耦合中常用的概念。在所有必须将多组分混合物分离成纯馏分的工艺中，均适用分壁柱。它们特别适合于获得纯中沸馏分。
在常规系统中，将三组分混合物分离成纯组分需要至少有两列的顺序系统，如图7.14所示。
如图7.15所示，只需在一种设备中使用分隔壁柱即可分离三组分混合物。在柱的中间部分引入了一个垂直的壁，在柱中创建了一个进料和抽出部分。隔板允许低沸馏分和高沸馏分在进料段的低能分离。中沸馏分集中在分壁塔的抽汽部分(www.montz.de）.
分隔墙柱降低了投资和运营成本，因此是多柱系统的替代方案。投资成本可降低20% ~ 30%，运营成本可降低约。25%[10]。
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- 图7.14三元混合物常规两柱分离方案。
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- 高沸组分C图7.15三元混合物在分隔壁柱中的分离。
但是，隔墙柱的缺点是热量全部在最高温度水平消耗，在最低温度水平排出。此外，隔板左右两侧的不同分离任务必须在相同的包装高度下进行。因此，必须小心控制色谱柱两部分的液体量。
7.4.4.2柱间间接耦合
近年来，用于分离多组分混合物的多级精馏越来越受到人们的重视。其基本思想是利用一个柱顶的蒸汽作为热源重沸器下一列的。这些柱可以沿质量流动的方向进行热积分(前向积分)，也可以沿相反的方向进行热积分(后向积分)。一种常见的做法是在不同的压力下操作色谱柱，以获得必要的温度梯度。由于液体的蒸汽压随温度呈指数级增长，因此需要较大的压差才能获得显著的温度变化。
在两个热耦合柱中分离往往比在单柱中分离更经济。两个热耦合柱的串联和并联连接如图7.16所示。2号柱的压强小于1号柱的压强。因此，1号塔的顶温高于2号塔的底温，可以将1号塔的余热用于加热2号塔。因此，热量需求几乎可以减半。
夹点分析可用于系统地建立将能量流集成到整个过程中的方法，并显示具体的互连选项。夹点分析只需要一个过程中存在的冷热流的列表(入口和出口温度，质量流量和热容)。这种方法将在第6章中详细讨论。
第一栏第二栏
第一栏第二栏
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饲料w
重沸器\
饲料
的电容器
馏分油
重沸器
重沸器我
下面的产品
冷凝器
馏分油
重沸器
下面的产品
图7.16间接热柱耦合;(a)串行连接，(b)并行连接。
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- 图7.17生物乙醇的典型蒸馏和纯化顺序。
一个例子:不断上涨的油价和日益增长的环境近年来，人们的担忧一直是可再生能源发展的主要动力生物燃料．乙醇作为燃料的使用在世界范围内呈指数级增长。直到现在，大部分的生物乙醇生产概念以糖和淀粉作物为原料。生物乙醇是通过发酵技术生产的，其产品浓度约为。10%乙醇水。原料酒精通过蒸馏分离，并通过脱水纯化为燃料乙醇，通常是在变压吸附器中使用分子筛。蒸馏和脱水在乙醇生产中所使用的能量中占最大比例。因此，该设计采用节能考虑到使用多重压力级联，热回收和热耦合的组合。图7.17显示了生物乙醇的典型蒸馏和纯化序列。在这里，来自柱2和柱3的顶部蒸汽被重新用于加热柱1和柱2。用于再生分子筛脱水单元的能量也被回收来预热饲料。
该典型生物乙醇蒸馏纯化序列的复合曲线如图7.18所示。由于热积分，大约减少。三分之二的能源消耗不需要热积分就可以实现。
焓
图7.18典型生物乙醇蒸馏纯化序列的复合曲线。
焓
图7.18典型生物乙醇蒸馏纯化序列的复合曲线。
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