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精餾的原理和流程

圖文更新时间:2024-09-29 14:30:20

蒸餾是提純液體物質和分離混合物的一種方法，但它隻能粗略地把多組分系統相對分離。若要高效率地使混合物得到較為完全的分離怎麼辦呢？那就要采用精餾的方法。

利用混合物中各組分的沸點不同，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。其精餾塔如圖1所示。原料從塔中部适當位置進塔，将塔分為兩段，上段為精餾段，不含進料，下段含進料闆為提留段，冷凝器從塔頂提供液相回流，再沸器從塔底提供氣相回流。

精餾實際上是多次簡單蒸餾的組合。在精餾段，氣相在上升的過程中，氣相低沸點組分不斷得到精制，在氣相中不斷地增濃，在塔頂獲得低沸點産品。在提餾段，其液相在下降的過程中，其低沸點組分不斷地提餾出來，使高沸點組分在液相中不斷地被濃縮，在塔底獲得高沸點産品，如圖2。

以丙醇水溶液進行精餾A(水)，B(丙醇)為例，從塔的中間O點進料。在O點時，氣、液兩相的組成分别為x3 和y3 。如果把組成y3 氣相冷到T2,則氣相中沸點較高的組分将部分地冷凝為液體,得到組成為x2 的液相和組成為y2的氣相，依此類推。最後所得到的蒸氣的組成可接近純B，冷凝後即得純液體B。液相部分，對x3的液相加熱到T4，液相中沸點較低的組分部分氣化，得到組成為x4的液相和組成為y4的氣相，依此類推。最後得到純A。

多次反複部分蒸發和部分冷凝的結果，使氣相組成沿氣相線下降，最後從塔底得到純丙醇，液相組成沿液相線上升，最後從塔頂得到恒沸混合物。

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低沸點産品，而在塔底獲得高純度的高沸點産品，因此精餾比簡單蒸餾的效率大大的提高了。所以它在工業上具有廣泛的應用。

精餾的原理和流程（精餾原理詳解）1

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