蒸馏精馏技术蒸馏分馏精馏基础知识

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蒸馏

将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏。

1.简单蒸馏

在一定压力下，液体混合液在蒸馏釜中加热，当加热到某一温度时，液体开始汽化，生成的蒸汽当即被引出并继续加热，蒸汽不断形成并不断引出，将其冷凝冷却成液体，将不同组成范围的馏出液分别导入不同容器贮存,这种操作称为简单蒸馏。

简单蒸馏产品质量控制原理

当馏出液平均组成或釜残液组成降低至某规定值后（根据分离任务而定），停止蒸馏操作。

在一批操作中，馏出液可分段收集，以得到不同组成（或组分）的馏出液。

特点：处理能力较低，分离效果不高。

适用范围：只适用于小型粗略分离或作为初步加工。

2.平衡蒸馏

如果将混合液加热之沸腾，并使汽相与液相保持较长时间的密切接触，且汽液两相达到平衡状态，最后再将两相移入分离器分离，这种操作称为平衡蒸馏。

平衡蒸馏操作说明

• 连续操作。原料液连续加入，塔顶、底产品不断引出。
• 单级。分离罐内只出现一次平衡，只能有限分离。
• 稳态。分离罐内温度（t）不变，塔顶、底产品组成（xA、yA）保持不变。

特点：只是部分分离，不能满足高纯度的分离要求

适用范围：只适用于粗略分离或作为初步加工。

3.最古老的蒸馏设备

壶式蒸馏锅资料图

1. 壶式蒸馏锅是最古老的蒸馏设备;
2. 主要由预热器、蒸馏锅、蛇形冷凝器三部分组成；
3. 整个锅体一般由铜制成，原因有四：一是铜导热性好，二是抗酸性好；三是作催化剂，促成芳香物质的合成；
4. 是使丁酸、已酸等形成不溶性铜盐析出，降低蒸馏后酒液的酸性。

蒸馏沸点差别较大的混合液体时，沸点较低者先蒸出，沸点较高的随后蒸出，不挥发的留在蒸馏器内，这样，可达到分离和提纯的目的。很明显，蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来，也可将沸点不同的液体混合物分离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很大（至少30℃以上）才能得到较好的分离效果。

分馏、蒸馏的区别

在蒸馏沸点比较接近的混合物时，各种物质的蒸气将同时蒸出，只不过低沸点的多一些，故难于达到分离和提纯的目的，只好借助于分馏。

相同：

• 蒸馏和分馏都是分离液态混合物的方法。没有本质差别，正是从这个意义上讲，分馏是蒸馏原理的运用。
• 蒸馏和分馏都是利用液态混合物中各成分的沸点不同，通过控制温度加热，使一部分物质经汽化，然后冷凝液化再收集，另一部分还保持原来的状态留在原来的装置中。

差别：

• 蒸馏只进行一次汽化和冷凝，分离出的物质一般较纯，例如用天然水制蒸馏水，在工业酒精中加生石灰后蒸馏得无水乙醇；
• 分馏要连续进行多次汽化和冷凝，分离出的物质依然是混合物，只不过沸点范围不同，例如对石油进行常减压分馏后可以得到沸点范围不同的多个馏分。

精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别

利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热能驱动和相平衡关系的约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离，称该过程为精馏。

1. 原料液连续地加入精馏塔内。
2. 连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（称为釜残液）。
3. 塔顶蒸汽进入全（冷）凝器被全部冷凝，将部分冷凝液用泵（或借重力作用）送回塔顶作为回流液体，其余部分作为塔顶产品（称为馏出液）采出。

该过程中，传热、传质过程同时进行，属传质过程控制。在精馏段，气相在上升的过程中，气相轻组分不断得到精制，在气相中不断地增浓，在塔顶获轻组分产品。在塔内气液两相组分浓度沿塔高呈阶梯变化。在提馏段，其液相在下降的过程中，其轻组分不断地提馏出来，使重组分在液相中不断地被浓缩，在塔底获得重组分的产品。

精馏过程与其他蒸馏过程最大的区别

是在塔两端同时提供纯度较高的液相和气相回流，为精馏过程提供了传质的必要条件。提供高纯度的回流，使在相同理论板的条件下，为精馏实现高纯度的分离时，始终能保证一定的传质推动力。所以，只要理论板足够多，回流足够大时，在塔顶可能得到高纯度的轻组分产品，而在塔底获得高纯度的重组分产品。