【正文】 組分 (共沸劑 )致使組分的揮發(fā)度改變而獲得較好的分離，但實驗分離過程不同。 ● 用途： 此類型的蒸餾多用于 分離沸點相近而化學(xué)性質(zhì)不相似的物質(zhì) 以及能 形成恒沸的物質(zhì) 。 ● 這些物質(zhì)用一般蒸餾是無法分離的，而加入另一種物質(zhì)改變其相對揮發(fā)度 時則成為可能。 ● 這兩種類型的蒸餾在分餾柱上都可以進行， ● 共沸蒸餾既可間斷進行，也可連續(xù)進行， ● 萃取蒸餾通常不適用于間斷操作。 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。 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) 萃 取 蒸 餾 Modern Separation Technology and Application ● 萃 取 蒸 餾 也是在被分離的混合物中加入專門選擇的第三組分 (萃取劑 )，所不同的是此第三組分不與被分離的混合物中的任何組分形成共沸混合物，但可因 第三組分的存在而改變混合物中各組分的相 對揮發(fā)度 。 ● 第三組分 可以有選擇性地溶解混合物中某一組分，使其揮發(fā)度降低，同時相對地增大了與其不溶組分的相對揮發(fā)度； ● 第三組分 也可以與混合物中各組分均可完全互溶，以改變其相對揮發(fā)度 。 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 例如： 上述四個碳原子的烴類中，加入糠醛之后，其相對揮發(fā)度發(fā)生變化，正丁烷的相對揮發(fā)度增大，首先被蒸出，其次是 α丁烯，最后才是丁二烯被蒸出 。 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 。 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) Modern Separation Technology and Application 在許多二元混合物體系的溫度 組成曲線中出現(xiàn)最高或最低點，這些最高或最低點的物質(zhì)叫 恒沸點混合物 ，當(dāng)存在最低點時，蒸餾得到的是恒沸點混合物而不是純組分。 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 具有最低沸點混合物的二組分體系的相圖 蒸餾組分為 (1)或 (2)的混合物最終將得到一個組分為 (3)的恒沸點餾出液，不可能分離為純 A和純 B。但是，這個現(xiàn)象也能得到利用。 實例： 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 .由于恒沸點混合物的形成，結(jié)果得到一個沸點為 78℃ 的 95％乙醇的混合物， ● 去除最后 5％的水，加苯作為夾帶劑，以形成沸點更低的恒沸點混合物，其組成為 74％苯， ％乙醇和 7．5％水。加入過量的苯，水可全部被除去， ● 然后重新將定量的苯 (實際上是 67． 6％苯的另一個恒沸點混合物 )在 68℃ 蒸餾除去。 現(xiàn)代分離技術(shù)及應(yīng)用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 夾帶劑選擇要求 (1) 其沸點比樣品低 30℃ 左右； (2) 室溫下溶于水幾乎不溶于碳氫化合物； (3) 純度高，價格低； (4) 與樣品不反應(yīng)； 幾種典型的夾帶劑如丙酮、甲醇、乙醇、 乙酸和次乙基乙二醇等。 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) 亞沸蒸餾技術(shù) Modern Separation Technology and Application 亞沸蒸餾是近代發(fā)展起來的新型蒸餾技術(shù) 該方法主要持點是用紅外線或電熱絲從上方加熱提純液態(tài)物質(zhì)，使液體在低于沸點條件下表面蒸發(fā)，從而避免沸騰狀態(tài)下氣泡自液體底部上升，使母液之霧狀顆粒不致于帶入餾出液中，從而提高餾出物的純度。 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。與此相反，如果要把微量存在于液相中的組分 i使之向氣相蒸發(fā)而將其除去的分離方法則稱之為氣提或者是解吸法。 ● 吸收和氣提這兩個方法，區(qū)別僅僅是所需組分移動的方向互為相反，所以對過程的分析、裝置的設(shè)計等，兩者是完全相同的。 ● 對于作為蒸發(fā)出組分 i受體的氣相與含有組分 i液相之間的平衡關(guān)系，組分 i在界面上的移動速度以及界面面積等這些關(guān)鍵的分離因素，兩者也都是完全相同的。 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。為避免出現(xiàn)這種情況出現(xiàn)了閃蒸技術(shù)，設(shè)計了把加熱與蒸發(fā)分開的設(shè)備 閃蒸蒸發(fā)裝置。 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 閃蒸過程： 在預(yù)熱器內(nèi)用蒸汽將原料加熱至 Tmax，然后使料液通過減壓閥將壓力降至 Pmin， 并進入氣液分離室內(nèi)閃 蒸。氣液分離室內(nèi)溫度為 Tmin，是閃蒸后濃縮液在壓力 Pmin下的飽和溫度，所以(Tmax – Tmin) 的顯熱就可作為料液蒸發(fā)潛熱進行蒸發(fā)。 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)