【正文】 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) Modern Separation Technology and Application 閃蒸過程： 在預熱器內(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。 ● 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、裝置的設計等，兩者是完全相同的。 現(xiàn)代分離技術及應用 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； 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。 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 現(xiàn)代分離技術及應用 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。 ● 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 。 ● 這些物質用一般蒸餾是無法分離的，而加入另一種物質改變其相對揮發(fā)度 時則成為可能。 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 實例： 8羥基喹啉水蒸氣蒸餾 Modern Separation Technology and Application 8羥基喹啉是一種近乎無色的固體，幾乎不溶于水和醚，易溶于醇、丙酮、氯仿、苯以及酸或堿的稀溶液中，熔點是76℃ ，沸點是 267℃ ， 8羥基喹啉可用水蒸氣蒸餾進行提純 。 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 方法選擇原則 Modern Separation Technology and Application ● 一般來說，只有待分離的物質 完全或幾乎不溶于水或不與水起反應 時，才能采用水蒸氣蒸餾。 Modern Separation Technology and Application 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 離心式分子蒸餾器 , ● 具有旋轉的蒸發(fā)面 ,物料進入蒸發(fā)面后 ,在離心力作用下 ,形成非常薄而均勻的液膜 (液膜厚度一般為 0. 01~0. 06mm), ● 減少了霧沫飛濺現(xiàn)象 ,蒸發(fā)速率高 ,物料停留時間短 (一般為 0. 1~1s), ● 分離效率高 ,生產(chǎn)能力大 ,但結構復雜 ,真空密封較難 , ● 設備的制造成本較高。 ② 蒸發(fā)面與冷凝面間的 距離要小于輕組份的分子運動平均自由程 。 ③ 組分分子從加熱面向冷凝面的運動 。 ● 當 冷凝表面與蒸發(fā)表面 有溫度差時 ,就能進行分離操作。 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) Modern Separation Technology and Application 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 真空旋轉蒸發(fā)器 Modern Separation Technology and Application 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) ② 分子蒸餾 Modern Separation Technology and Application ● 分子蒸餾： 在壓力為 ～ ，在實驗室和工業(yè)上均能很好地利用。 市售試劑高氯酸的濃度為 70％ 72％近恒沸混合物的濃度，故蒸餾后的濃度不變。低于此壓力，則需要專用類型的蒸餾。 ● 回流比是指用于回流的液體的量與作為塔頂蒸出產(chǎn)品的量之比。 ● 實驗室里的間斷分餾適應性很寬。 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) Modern Separation Technology and Application 若需要特殊除砷，則在蒸餾之前，先用氧化劑如 HNO3，KMnO4將易揮發(fā)的 AsCl3氧化為高價，控制蒸餾速度為 100ml/h. 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) ② 分 餾 Modern Separation Technology and Application ● 分餾： (fractional distillation)是借助氣、液兩相的相互接觸，反復進行汽化和部分冷凝作用，使混合液分離或者改變組分的過程。 ● 對于組分的 沸點相差大 的情況以及 不需要明顯分離 的樣品，均可采用簡單蒸餾 。 ● 試劑和雜質的揮發(fā)性不同 把容易揮發(fā)的組分 蒸餾出來中，不易揮發(fā)的則殘留在底液中。一個理論塔板數(shù)相當于一次理想的蒸餾所達到的效率。 Modern Separation Technology and Application 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 富 集 因 子 平衡設備的總分離稱為富集因子 可用公式表示為： Modern Separation Technology and Application 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 式中： n 是平衡設備中的理論塔板數(shù)； αAB是組分 A對組分 B 的 相對揮發(fā)度 。 ● 該定律指出： 任一種組分在蒸汽中的分壓等于該組分在蒸汽中的摩爾分數(shù) YA乘以體系的總壓 P。 Modern Separation Technology and Application 現(xiàn)代分離技術及應用 第三章 蒸發(fā)與揮發(fā) 0AAP = X P液（ ）Henry 定律 ● Henry定律 常應用于某組分以低濃度存在于混合物中的系統(tǒng)。 ● 蒸餾過程中，當氣、液達到平衡時，從液相進入氣相的分子和由氣相返回液相的分子具有相同的速度，即蒸發(fā)速度與凝聚速度相等，達到動力學平衡。 ●簡單的蒸餾技術只能使二組分進行部分分離 ， 沒有一相是純凈的 。 ● 相平衡定義 為某些組分從一相轉移到另一相的速度與反方向轉移的速度相等時，兩相濃度不變。 ● 為了提高分離效率 ,常常將樣品中