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萃取精馏是一种特殊的蒸馏技术，用于分离那些常规蒸馏难以有效分离的混合物。这种方法是向原料液中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂)，以改变原有组分间的相对挥发度而达到分离要求的特殊精馏方法。萃取精馏常用于分离各组分挥发度差别很小的溶液。
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一、基本原理
利用萃取剂（也称为共沸剂或改性剂）与混合物中的某一组分形成共沸物，从而改变该组分的挥发度。萃取精馏中所加人的萃取剂与原溶液中组分的分子间作用力不同，能有选择地改变组分的蒸气压，从而增大相对挥发度；混合液中原有的恒沸物也被破坏。与恒沸精馏不同，萃取精馏要求萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点高得多，且不与组分形成恒沸液，容易回收。通过这种方式，原本难以分离的组分可以通过常规蒸馏技术进行分离。
例如，在常压下苯的沸点为80.1℃,环己烷的沸点80.73℃,若在苯-环己烷溶液中加入萃取剂糠醛，则溶液的相对挥发度发生显著的变化，且相对挥发度随萃取剂量加大而增高。如溶液中糠醛的摩尔分数为0.2时，α=1.38；糠醛的摩尔分数为0.5时，α=2.07,由于苯与环己烷的相对挥发度大大增加，即可进行精馏分离。
二、果汁分离比拟萃取精馏
你有一杯混合了不同颜色的果汁，比如橙汁和苹果汁，这两种果汁混合在一起，很难分开。现在，我们要想办法把它们分开，就像在工厂里分离两种混合在一起的液体一样。
步骤一：选择“秘密武器”在萃取精馏中，这个“秘密武器”就是萃取剂。我们可以把它想象成一种特殊的调料，这种调料可以和其中一种果汁（比如橙汁）结合得更好，而对另一种果汁（苹果汁）影响不大。
步骤二：加入“秘密武器”我们把这种特殊的调料（萃取剂）加到这杯混合果汁里。加入后，橙汁和调料结合得更好，形成了一个新的“组合”。这样，橙汁的特性就发生了变化，变得更容易和苹果汁分开。
步骤三：加热分离，我们用一个“魔法锅”（相当于精馏塔）来加热这杯加入了调料的混合果汁。因为橙汁和调料的“组合”比原来的橙汁更重，所以它会沉到底部，而苹果汁则会上升到顶部。
步骤四：收集分离的果汁加热过程中，苹果汁会先变成蒸汽，从“魔法锅”的顶部出来，我们就可以收集到纯净的苹果汁。剩下的液体中，大部分是橙汁和调料的“组合”，我们可以从底部收集这些液体。
步骤五：回收“秘密武器”最后，我们需要把调料（萃取剂）从橙汁中分离出来，以便下次再用。这一步可以通过再次加热或者其他方法来实现。分离出来的调料可以重新使用，而剩下的就是纯净的橙汁。
三、萃取剂的选择
采用萃取精馏时，分离效果的好坏与萃取剂的选择有很大关系。萃取剂的选择性，指的是改变原有组分间相对挥发度数值的能力，即α12.s与α12相比越大选择性越好，此外，如下问题还值得考虑:
具有选择性，对目标组分有较高的亲和力，能够显著改变其挥发度。
在混合物中有良好的溶解度，萃取剂不与原组分发生化学反应，不形成恒沸液，与原组分容易分离。
萃取剂的挥发度应低些，即其沸点应较原混合液中纯组分的为高，在塔内呈液相。
萃取剂对被分离组分的溶解度要大，避免发生分层现象。
无毒性、无腐蚀性，在操作温度下稳定，不易分解，热稳定性好。来源方便，成本适中，易于回收和再利用。萃取剂可以通过实验来进行选择。
三、萃取精馏的步骤、流程
1、原料预处理：将待分离的混合物送入预热器，加热至适宜的温度。
2、混合与进料：将预处理后的混合物与选定的萃取剂混合，然后送入萃取精馏塔。为了保证所有塔板上都有足够浓度的萃取剂，萃取精馏中萃取剂的加入量一般较多，萃取剂在靠近塔顶处引入塔内，混合液在萃取剂入口以下几块塔板另外引入。萃取剂进口以上称为回收段，其作用是回收萃取剂。萃取精馏塔往往采用饱和蒸汽加料，以使精馏段和提馏段的添加剂浓度基本相同。
3、萃取精馏塔操作：萃取精馏塔通常采用板式塔或填料塔。控制塔内的温度、压力和回流比，使萃取剂与混合物中的目标组分充分接触。通过调节操作条件，使目标组分与其余组分在塔内实现有效分离。
4、产物分离与回收：从塔顶收集分离出的目标组分。从塔底收集含有萃取剂和其他组分的混合物。将塔底产物送入回收系统，通过蒸馏或其他方法回收萃取剂，以便循环使用。
5、分离苯一环己烷溶液的萃取精馏流程案例：原料液进入萃取精馏塔中，萃取剂(糠醛)由塔1顶部加入，以便在每层板上都与苯相结合。塔顶蒸出的为环己烷蒸气。为回收微量的糠醛蒸气，在塔1上部设置回收段2(若萃取剂沸点很高， 也可以不设回收段)。塔底釜液为苯-糠醛混合液， 再将其送入苯回收塔3中。由于常压下苯沸点为80.1℃，糠醛的沸点为161.7℃，故两者很容易分离。塔3中釜液为糠醛，可循环使用。在精馏过程中，萃取剂基本上不被汽化，也不与原料液形成恒沸液，这些都是有异于恒沸精馏的。
四、特点
萃取精馏与一般精馏虽然都是利用液体的部分汽化、蒸气的部分冷凝产生的富集作用，从而将物料加以分离的过程，但由于萃取精馏中加入了大量的萃取剂，因此与一般精馏相比有如下几点需要注意:
由于加入的萃取剂是大量的(一般要求xs>0.6)因此，塔内下降液量远远大于上升蒸气量，从而造成气液接触不佳，故萃取精馏塔的塔板效率低，大约为普通精馏的一半左右(回收段不包括在内)。因此，在设计时应注意塔板结构及流体动力情况，以免效率过低。
由于组分间相对挥发度是借助萃取剂的加入量来调节的，随萃取剂在液相中的浓度xs 的增加，α12.s增大。当塔顶产品不合格时，不能采用加大回流的办法来调节，因这样做会使萃取剂在塔内浓度降低，反而使情况更加恶化。一般调节方法有：加大萃取剂用量，减少进料量，同时减少塔顶产品的采出量。这也就是在不改变下降液量的前提下加大了回流比。
通常萃取剂用量较大，塔内液体的显热在全塔的热负荷中占较大比例，所以，在萃取剂加入时，温度微小的变化，直接影响上升蒸气量，从而波及全塔。应该以萃取剂恒定浓度与萃剂温度作主要被调参数，以保持塔的稳定，当操作条件接近液相分层区时，更要特别注意。
在决定塔径及设计塔板结构时，除了按照蒸气量(包括溶剂蒸气在内)计算外，还应注意液流中有较大量的萃取剂。
五、优势与挑战
提高分离效率：对于常规蒸馏难以分离的混合物，萃取精馏可以显著提高分离效果
适用范围广：适用于多种难分离的混合物，尤其是形成共沸物的体系。
操作灵活：通过调节萃取剂的种类和用量，可以适应不同的分离需求。
萃取剂选择：选择合适的萃取剂是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素。
能耗较高：萃取精馏通常需要更高的能耗，特别是萃取剂的回收过程。
设备投资：相比常规蒸馏，萃取精馏所需的设备更为复杂，投资成本较高。
六、应用实例
1. 乙醇-水混合物的分离：乙醇和水形成共沸物，常规蒸馏难以完全分离。通过加入萃取剂（如苯或环己烷），可以打破共沸点，实现高效分离。
2. 醋酸-水混合物的分离：醋酸和水也形成共沸物，通过加入萃取剂（如异丙醇），可以改变醋酸的挥发度，实现分离。
3. 苯-环己烷混合物的分离：苯和环己烷的沸点非常接近，通过加入萃取剂（如二甲基亚砜），可以显著改变环己烷的挥发度，实现分离。
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