
蒸馏过程的本质原理是简单蒸馏过程的叠加,是多次部分汽化和多次部分冷凝的组合操作,使混合液体完全分离,分别获得接近纯净的组分。工业生产中的蒸馏过程是在蒸馏塔内将部分气化过程和部分冷凝过程有机地结合起来实现的。
蒸馏是一种分离过程,它利用混合物中各组分的不同挥发性来分离各组分。常用的设备有板式蒸馏塔和填料蒸馏塔。精密蒸馏的原理和设备流程与普通蒸馏相同,只是待分离体系中各组分的相对挥发度较小(\u003c1.05~1.10),所以采用高效精密填料对待分离组分进行分离提纯。异构体通常共存于天然精油中,天然精油是生产分离香料的原料。比如共存于天竺葵油、玫瑰油、玫瑰草油等天然精油中的香茅醇和玫瑰醇就是旋光异构体。这些异构体的沸点差异比较小,一般的蒸馏工艺很难实现这种分离香料的有效分离,因此精密蒸馏被广泛应用于分离香料的生产中。精密蒸馏塔中使用的高效填料包括散装填料如Q形环填料、麦克马洪填料和规整填料如塞勒填料。这些填料比表面积大,润湿性好,持液率和流体阻力小,但散装填料塔的直径不宜过大,否则传质和分离效率会急剧下降,这就是填料塔的“放大效应”。规整填料的放大效应较小,因此丝网波纹规整填料的应用越来越广泛。
蒸馏原理:
蒸馏通常在蒸馏塔中进行,气相和液相逆流接触,进行相间传热传质。液相中的挥发性组分进入气相,气相中的非挥发性组分被转移到液相中,因此在塔顶可以得到几乎纯的挥发性组分,在塔底可以得到几乎纯的非挥发性组分。料液从塔中部加入,进料口以上的塔段进一步富集上升蒸汽中的挥发性组分,称为精馏段;进料口下方的塔段从下落的液体中提取挥发性组分,称为汽提段。塔顶蒸汽冷凝,部分冷凝液作为回流液从塔顶返回精馏塔,其余馏出液为塔顶产品。来自塔底的液体被再沸器部分气化,蒸气沿塔上升,剩余液体作为塔底产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比称为回流比,它将影响精馏操作的分离效果和能耗。
分类:
按操作方式,蒸馏可分为连续蒸馏和间歇蒸馏;根据混合物的组成,可分为二元蒸馏和多元蒸馏;根据混合物中是否加入影响气液平衡的添加剂,可分为普通蒸馏和特殊蒸馏(包括萃取蒸馏、共沸蒸馏和加盐蒸馏)。如果有化学反应,就叫反应蒸馏。在有色金属冶金中,精馏已成功地用于精炼粗锌。在工业上,金属经常被转化成氯化物,然后进行精馏。
校正计算;
主要是精馏塔的计算。无论是板式塔还是填料塔,通常都是按照分级接触传质的概念计算理论塔板数。对于双组分精馏塔的设计计算,通常给定的设计条件是:液体混合物(料液)的量f和浓度xf(以挥发性组分的摩尔分数表示),塔顶和塔底产物的浓度xd和xw。计算所需的理论数量NT和实际数量
严格的计算方法;
随着精馏技术的成熟和生产规模的扩大,具有多进料、侧线萃取等特殊功能的各种复杂精馏塔以及侧塔和中间再沸器相继出现。如今,为了了解塔内温度、流量和浓度的变化,实现更合理的设计和操作,越来越有必要对精馏进行严格的计算。电子计算机的应用为严格计算提供了条件。各种严格的计算方法都是基于四个基本方程:即组分物质平衡公式、汽液平衡关系、归一化方程(气液相中各组分摩尔分数之和为1)和热平衡方程。可以对每个理论板建立这些方程,形成高维方程组,然后用电子计算机求解。根据不同的规定条件,原则上这组方程组可用于设计新塔或计算已有塔的运行性能。








