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蒸馏基础知识
化
蒸馏过程中的几个概念—物态与物态变
6 物态与物态变化（相变）： 物质存在状态：固态、液态、气态
固态
熔化 凝固 升华
凝华
液态
液化
气态
气化 ❖ 物态变化的同时伴有吸热和放热现象(能量变化，在蒸馏过程中主要以传热的
方式实现）
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蒸馏基础知识
蒸馏过程中的两个过程—传质过程
7 传质过程（物质传递过程）
混合液体在汽化（挥发、蒸发）时，不同组份在气相含量与液相中含量
会发生变化，某些组份（简称A组份）气相中含量大于液相中含量；而另外某 些组份（简称B组份）气相中含量小于液相中含量，则气相中A组份含量上升相
对被提纯，液相中B组份含量上升相对被提纯相对被提纯。
该混合体系中A组份为相对易挥发组份，B组份为相对难挥发组份
混合液体汽化后气体冷凝后液体再次汽化，在气相中A组进一步提纯，液 相中B组份也进一步提纯，经过多次的这样的过程后，A组份和B组份将得到充
分提纯达到分离的目的。
这个过程称为传质过程，蒸馏塔是实现这类过程的设备之一。
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蒸馏基础知识
蒸馏过程中的两个过程—传热过程
8 传热过程（热量传递过程） 传热三种方式：
3 沸腾 剧烈的汽化现象，当液体蒸气压等于外界压力时，液体就沸腾。
4 沸点 一定外压下，物质沸腾时的温度，一般情况下是指一个大气压下的沸点。
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蒸馏基础知识
念
蒸馏概念及蒸馏过程中的几个概
表一：几种物质的沸点（一个大气压下）
名称 水 二氯甲烷
沸点（℃） 100 39.8
名称 丙酮 甲苯
沸点（℃） 56.1 110.6
蒸馏基础知识
念
蒸馏概念及蒸馏过程中的几个概
1 什么是蒸馏
蒸馏就是利用互溶液体混合物中各组分的沸点差（或者称饱和蒸气压 差），通过加热或冷凝，使部分低沸点的物质不断地汽化和冷凝，最终达到 高沸点的物质和低沸点物质部分分离或完全分离的操作。 2 饱和蒸气压
气—液两相平衡时气体压强，是一个与温度相关的物理量，一定温度下 同一物质的饱和蒸气压一定。
提馏段和精馏段：
精馏塔顶产品中易挥发组份含量大于原料，而塔底产品中难挥发组份含 量大于原料，故在塔顶与塔底之间有一个塔板上的液相或气相中A和 B的含量与原料相同或相近，一般连续精馏过程中，选择与原料含量 相近的塔板处为原料进口，则进料口以上易挥组份含量逐渐增高，称 精馏塔该部份为精馏段，进料口以下难挥发组份含量逐渐增高，称精 馏塔该部份为提馏段。（间歇釜只有精馏段）
简单蒸馏：一次汽化和冷凝，只能得到初步分离。 精馏：在一台设备中重复进行多次简单蒸馏，从而获得更纯的产品。 特殊蒸馏：混合液体中组分间的沸点差很小，一般不易分离，则加入某一物 质，便于分离。如：水蒸汽蒸馏、共沸蒸馏、萃取蒸馏。
根据混合液体中组分多少可分为二元蒸馏、多元蒸馏。 二元蒸馏：混合液体中只有两种组分。 多元蒸馏：混合液体中有两种以上的组分。 根据操作压力不同可分为常压、加压、减压蒸馏三类。 根据操作流程不同可分为间歇蒸馏和连续蒸馏。
名称 三乙胺 乙醇
沸点（℃） 89.6 78.4
5 共沸 特殊的沸腾现象，多组份液体沸腾时，其液相组成与气相组成相同。
共沸体系 共沸温度（℃） 水含量 共沸体系
三乙胺—水 92.8
35.0% 氯甲烷—水
共沸温度（℃）
38.1
水含 量
1.5%
甲苯—水 84.1
13.5% 二氯甲烷—丙酮 57.6
30.0%
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蒸馏基础知识
连续精馏原理及设备—连续精馏原理
1、连续精馏原理
连续精馏原理：
由前传质过程可知：
每次传质后，A组份在气相中相对被提纯一次，B组份在液相中相对 被提纯一次， 精馏过程就是物料在塔内多次反复传质的过程，多次反 复后得纯A和纯B，只要塔层数能满足反复次数，则在塔顶出气相冷 凝后得纯A，塔底出液相冷却后得纯B。
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蒸馏基础知识
连续精馏原理及设备—连续精馏原理
连续精馏塔的操作原理：
⑴混合液体汽化后加热填料中的液体后冷凝再给下层填料升上来的蒸汽 加热再次汽化，在气相中A组进一步提纯，液相中B组份也进一步提纯， 经过多次的这样的过程后，A组份和B组份将得到充分提纯达到分离的 目的。 在精馏塔内蒸气（起始蒸气由塔釜加热产生或气相进料）与液体（起 始液体为塔顶回流和液相进料）两相逆流接触，同时并多次地进行传 质和传热，因此蒸气相沿塔上升，其中易挥发组份逐渐增浓，液相沿 塔下降，其中难挥发组份逐渐增浓。
气上升，塔顶气体冷凝后一部份采出为塔顶为易挥发产品，一部份从 塔顶回流进塔，液体在塔内下降至塔底为难挥发产品。
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连续精馏设备—连续精馏原理
冷凝器 冷却剂
连续精馏流程示意图
冷凝器
冷凝剂 塔顶产品
冷凝剂
进料板
回流
注：1、回流泵可
根据安装流程不同 可设或不设；2、冷 却器根据节能需求 可设或不设。3、可 在塔的不同高度采 出不同组成的馏份。
⑵任一块塔板上，蒸气与液体两相间之所以发生传质和传热，是由于两 相不成平衡而有温度差和浓度差的存在,故每层塔板是两相进行传热和 传质的场所。
⑶回流是精馏的必要条件，若无回流，则精馏不能实现。
⑷在理论上，蒸气与液体两相在塔板上达成平衡但实际操作中总不能达 到平衡，因此前者为理论板、后者为实际板。
连续精馏流程(见流程示意图) 一般连续精馏流程为，进料由塔适当部位进入塔内，塔底下 加热气化蒸
原料 精馏塔
回流泵 再沸器
蒸汽
回流罐
蒸汽冷凝水
冷却器 冷却剂
塔顶产品
冷却器
塔底产品
原料
气体
液体
提馏段
精馏段
塔底产品 9
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连续精馏设备—连续精馏主要设备
2 连续精馏主要设备
蒸馏塔:
常用蒸馏塔有板式塔和填料塔板式塔
➢ 板式塔塔体内有多块板（称塔板），每块板上按一定要求开有若干个孔为蒸 气的上升通道，板的一侧开溢流装置为液体的下降通道并保持塔板上的一定 的液体层，塔运行时，蒸气由塔板开孔内上升，穿过塔板上的液体层，气液 两相接触，进行传质和传热，易挥发组分含量提高后的蒸气继续上升进入上 一层塔板，塔板上液体中难挥发组分含量增加并通过板的溢流装置流入下一 层塔板。
传导：通过热导体传热 对流：通过物质流动传热 辐射：通过辐射传热
蒸馏主要传热方式： 传导：主要是间壁传热，实现传热过程的主要设备有再沸器、冷凝器、冷却器。 对流：塔内主要是对流传热，上升的热汽与下降液体相遇进行传热，使液体中沸
点低物质气化，汽体中高沸点物质液化。5ຫໍສະໝຸດ 蒸馏基础知识蒸馏分类
9 蒸馏分类 根据操作方法不同可分为简单蒸馏、精馏、特殊蒸馏。