衆所周知,精餾是利用液體混合物中各組分揮發度的差别,使液體混合物部分汽化并随之使蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。是一種屬于傳質分離的單元操作。那麼什麼叫蒸餾、什麼是分餾、什麼又是精餾?
蒸餾
将液體加熱至沸騰,使液體變為蒸氣,然後使蒸氣冷卻再凝結為液體,這兩個過程的聯合操作稱為蒸餾。
1.簡單蒸餾
在一定壓力下,液體混合液在蒸餾釜中加熱,當加熱到某一溫度時,液體開始汽化,生成的蒸汽當即被引出并繼續加熱,蒸汽不斷形成并不斷引出,将其冷凝冷卻成液體,将不同組成範圍的餾出液分别導入不同容器貯存,這種操作稱為簡單蒸餾。
簡單蒸餾産品質量控制原理
當餾出液平均組成或釜殘液組成降低至某規定值後(根據分離任務而定),停止蒸餾操作。
在一批操作中,餾出液可分段收集,以得到不同組成(或組分)的餾出液。
特點:處理能力較低,分離效果不高。
适用範圍:隻适用于小型粗略分離或作為初步加工。
2.平衡蒸餾
如果将混合液加熱之沸騰,并使汽相與液相保持較長時間的密切接觸,且汽液兩相達到平衡狀态,最後再将兩相移入分離器分離,這種操作稱為平衡蒸餾。
平衡蒸餾操作說明
特點:隻是部分分離,不能滿足高純度的分離要求
适用範圍:隻适用于粗略分離或作為初步加工。
掐頭去尾,在蒸酒時,隻取第二次換入錫鍋裡的涼水冷卻流出的酒,口味最為香醇,稱為“二鍋頭”。
3.最古老的蒸餾設備
壺式蒸餾鍋資料圖
蒸餾沸點差别較大的混合液體時,沸點較低者先蒸出,沸點較高的随後蒸出,不揮發的留在蒸餾器内,這樣,可達到分離和提純的目的。很明顯,蒸餾可将易揮發和不易揮發的物質分離開來,也可将沸點不同的液體混合物分離開來。但液體混合物各組分的沸點必須相差很大(至少30℃以上)才能得到較好的分離效果。
分餾、蒸餾的區别
在蒸餾沸點比較接近的混合物時,各種物質的蒸氣将同時蒸出,隻不過低沸點的多一些,故難于達到分離和提純的目的,隻好借助于分餾。
相同:
差别:
精餾過程與其他蒸餾過程最大的區别
利用混合物中各組分揮發能力的差異,通過液相和氣相的回流,使氣、液兩相逆向多級接觸,在熱能驅動和相平衡關系的約束下,使得易揮發組分(輕組分)不斷從液相往氣相中轉移,而難揮發組分卻由氣相向液相中遷移,使混合物得到不斷分離,稱該過程為精餾。
該過程中,傳熱、傳質過程同時進行,屬傳質過程控制。在精餾段,氣相在上升的過程中,氣相輕組分不斷得到精制,在氣相中不斷地增濃,在塔頂獲輕組分産品。在塔内氣液兩相組分濃度沿塔高呈階梯變化。在提餾段,其液相在下降的過程中,其輕組分不斷地提餾出來,使重組分在液相中不斷地被濃縮,在塔底獲得重組分的産品。
精餾過程與其他蒸餾過程最大的區别
是在塔兩端同時提供純度較高的液相和氣相回流,為精餾過程提供了傳質的必要條件。提供高純度的回流,使在相同理論闆的條件下,為精餾實現高純度的分離時,始終能保證一定的傳質推動力。所以,隻要理論闆足夠多,回流足夠大時,在塔頂可能得到高純度的輕組分産品,而在塔底獲得高純度的重組分産品。
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