【正文】 物時，要選用效率適當(dāng)?shù)姆逐s柱，而分餾柱的效率取決于多種因數(shù)，如填料類別、溫度控制、柱長以及產(chǎn)物移去的速率等。 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) Modern Separation Technology and Application 對于一個有幾個理論塔板的分餾柱來說，它經(jīng)過 n+1次反復(fù) 蒸發(fā) 冷凝過程，其分離結(jié)果可用下式表示： 這就是著名的（ Fske）方程。 ● 常規(guī)蒸餾 (conventional distillation)包括： ① 簡單蒸餾 ② 分 餾 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) ① 簡單蒸餾 Modern Separation Technology and Application ● 實(shí)驗(yàn)室所有的簡單蒸餾設(shè)備就是蒸餾燒瓶配上冷凝管和接收器，是一種差示型蒸餾 (differential type distillation)。 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 實(shí)例： 蒸餾法提純恒沸鹽酸 Modern Separation Technology and Application ● 用石英或硬質(zhì)玻璃蒸餾器 (圖 23， 圖 24)將分析純 HCl用水以 7+3比例稀釋，置于蒸餾瓶內(nèi)，加熱至沸。 ● 為了使氣、液相接觸，柱內(nèi)總裝有不同種類的 填充物，由此產(chǎn)生不同的操作特性。 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) Modern Separation Technology and Application ● 分離的好壞大多數(shù)由柱中 理論塔板數(shù) 和采用的 回流比 來決定，塔板數(shù)減少，分離度迅速下降。 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 真空蒸餾 Modern Separation Technology and Application 真空蒸餾是利用蒸發(fā)環(huán)境形成一定的真空度，并于較低的蒸餾溫度進(jìn)行的液體高效分離的一類方法。 ● 減壓操作能使一些混合物較好地分離，因相對揮發(fā)度決定于壓力。 ● 當(dāng)硫酸浴溫度為 6080℃ 時．開始用機(jī)械真空泵抽真空，將系統(tǒng)中壓力抽至 46666666Pa時，繼續(xù)升高硫酸浴溫度，在 140℃ 時，高氯酸開始蒸出。 ● 常規(guī)蒸餾中， 混合物里某組 分蒸出的量和它的分壓成比例； ● 分子蒸餾中， 其蒸出量既 和分壓成比例 ，也 和分子量成比例 ，因此相似分子量的物質(zhì)大約在相同溫度下蒸出。 分子蒸餾的過程 Modern Separation Technology and Application 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 分子蒸餾過程一般可分為五步 : ① 物料在加熱面上形成液膜 。 ⑤ 餾出物和殘留物的收集。 分子蒸餾流程 Modern Separation Technology and Application 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) ● 一套完整的分子蒸餾裝置主要包括 : 分子蒸餾器、進(jìn)料系統(tǒng)、脫氣系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。 (2) 用于高沸點(diǎn)物從難揮發(fā)物或不揮發(fā)物 (如固體或 焦油狀物 )中分離出來。 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 水蒸氣蒸餾原理 Modern Separation Technology and Application ●水蒸氣蒸餾的蒸氣壓從理論上講等于該溫度下純水與被分離物質(zhì)單獨(dú)存在時的蒸氣壓，而蒸氣總壓是兩者之和。 Modern Separation Technology and Application 混合液組分 95℃ 時的蒸氣分壓及總壓 溫度 (℃ ) 蒸氣 (MPa) 水 松節(jié)油 蒸氣總壓 95 95 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 共沸 (恒沸 )蒸餾和萃取蒸餾 Modern Separation Technology and Application 共沸蒸餾 和萃取蒸餾是相似的 ，都是通過 加入第三種組分 (共沸劑 )致使組分的揮發(fā)度改變而獲得較好的分離，但實(shí)驗(yàn)分離過程不同。 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 例如： 正丁烷、 α 丁烯和丁二烯等四個碳原子的烴類，沸點(diǎn)都非常接近，采用共沸蒸餾分離時，用氨作第三組分， 氨與正丁烷、 α 丁烯和丁二烯形成共沸混合物 ，改變了原混合物中各組分的相對揮發(fā)度，正丁烷首先被蒸出，其次是 α 丁烯，最后才是丁二烯的恒沸混合物。 再如： 工業(yè)上分離苯和環(huán)己烷，用苯酚作為萃取溶液，也是采用這種方法 。 實(shí)例： 乙醇與水的分離 Modern Separation Technology and Application ● 典型的例子是乙醇與水的分離 .由于恒沸點(diǎn)混合物的形成，結(jié)果得到一個沸點(diǎn)為 78℃ 的 95％乙醇的混合物， ● 去除最后 5％的水，加苯作為夾帶劑，以形成沸點(diǎn)更低的恒沸點(diǎn)混合物，其組成為 74％苯， ％乙醇和 7．5％水。 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) Modern Separation Technology and Application 石英玻璃和聚四氟乙烯亞沸蒸餾器 氣 提 法 Modern Separation Technology and Application 氣體吸收法是把氣相中的某組分 i溶解于液相的分離方法。 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 閃 蒸 Modern Separation Technology and Application 通常的蒸發(fā)過程都是在蒸發(fā)池、皿、鍋、罐各種形式的蒸發(fā)設(shè)備中直接受熱而產(chǎn)生蒸發(fā)，加熱與蒸發(fā)大多都在同一場所進(jìn)行，因此容易使生成的污垢和結(jié)晶堆積在加熱面上，造成傳熱效率下降、蒸發(fā)設(shè)備效率下降。 閃蒸過程原理圖 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā)