6蒸馏

第六章蒸馏

相平衡

【6-3】甲醇(A)-丙醇(B)物系的汽液平衡服从拉乌尔定律。试求：（1）温度80℃t、液相组成.05x

（摩尔分数）时的汽相平衡组成与总压；（2）试求总压为.10133kPa、液相组成.04x（摩尔分数）时的

汽液相平衡温度与汽相组成；（3）液相组成.06x、汽相组成.084y时的平衡温度与总压。组成均为摩

尔分数。

用Antoine方程计算饱和蒸气压(kPa)甲醇.

lg.

.157499

719736

23886Ap

t

丙醇.

lg.137514

674414

193Bp

t



式中t为温度，℃。

解（1） 80℃t时，..1811，5093

ABpkPapkPa

B

ABpp

x

pp







总压



 ....18115093055093116

ABBpppxpkPa汽相组成..

.181105

0781

116Apx

y

p



（2）已知..10133，04，求、pkPaxxy

.10133pkPa时，甲醇沸点为64.7℃，丙醇沸点为97.2℃，所求汽液相平衡温度必在64.7℃与97.2℃

之间。

假设75℃t计算.1511，41

ABpkPapkPa液相组成.

..

.1013341

054804

151141B

ABpp

x

pp







计算的x值大于已知的x值，故所假设的温度t偏小，重新假设大一点的t进行计算。将3次假设的t与

计算的x值列于下表，并在习题6-3附图1上绘成一条曲线，可知.04x时的平衡温度.795℃t。

习题6-3附表

计算次数第一次第二次第三次

假设/t℃758085

x

0.5480.3870.252

习题6-3附图1

.795℃t时，.1779

ApkPa汽相组成..

 .

.177904

=0702

10133Apx

y

p



（3）已知..06，084，求，xytp计算().(.)

 .

().(.)1084106

35

1061084A

浅谈世界6大蒸馏酒

世界六大蒸馏酒：白兰地Brandy、威士忌Whisy、伏特加Voda、金酒〔Gin〕、朗姆酒 Rum、白酒S78.3°C78.3°Cbard〕

——白福儿〔Folle Blanche〕

白兰地对原料的要求

——酸度较高 这与蒸馏时酯香形成密切相关；

——品种香不宜太突出 凡具有特殊芳香的葡萄，均不宜生产白兰地；

——产酒度较低 要求发酵后的酒精含量最高不得超过%，最低不小于%，因为产酒度较低的葡萄含糖量较低，故用这样的原料蒸馏成酒精含量较高的白兰地时，势必要使用更多的葡萄酒和葡萄，所以可将葡萄原料中较多的芳香成分浓缩转至白兰地中，最终赋予白兰地浓郁酒香的典型性。

——酒度：蒸馏酒酒精含量在40%以上，国外许多国家特别是工业兴旺国家中的法律及税收规定，凡酒精含量超过43%的酒将加倍收税。所以许多世界著名蒸馏酒的酒精度数只在40°左右。

威士忌大致分为以下几种：

苏格兰威士忌—用熏过的大麦麦芽做原料，经过发酵，蒸馏成一种不掺杂其他原料的，酒度很 高的麦芽威士忌，然后同酒性温和的玉米威士忌混合，不同其他威士忌混合的称为纯麦威士忌。

爱尔兰威士忌—主要原料有大麦，燕麦，小麦和黑麦。

加拿大威士忌—以玉米和黑麦为原料

美国威士忌—原料是玉米和大麦，玉米占51%，最多不超过75%。 相关知识

伏特加——是从俄语“水〞一词派生而来的，是俄国具有代表性的白酒，开始用小麦、黑麦、大麦等作原料酿造的，到18世纪以后使用土豆和玉米作原料蒸馏而成。

特 点：伏特加无色透明、无香味，不需贮存即可出售，可与其它酒类混合调成混合饮品和鸡尾酒。

生产国：伏特加现已不是俄国的特产，波兰、德国、美国、英国、日本等国家都可生产伏特加。

金酒〔GIN〕——又称“琴酒〞或“杜松子酒〞,是人类第一种为特殊目的所造的烈酒，琴酒的故土在荷兰，它起源于1660年，最先是由一位荷兰的大学教授Sylvius所创造，其目的是为了让荷兰人预防感染热带性疾病，最初是作为利尿、清热的药剂使用。 酿造：主要是以谷物为原料，经过糖化、发酵、蒸馏成高度酒精后，参加杜松子、柠檬皮、肉桂等原料，再进行第二次的蒸馏形成。

提高蒸馏效率的方法

蒸馏是一种常用的分离技术，通过利用混合物中不同组分的沸点差异来实现分离纯净物质的目的。在工业生产和实验室中，蒸馏广泛应用于石油化工、制药、食品加工等领域。提高蒸馏效率能够提高生产效率、降低能源消耗和减少环境污染。本文将介绍几种常用的提高蒸馏效率的方法。

1. 提高操作温度和压力

提高操作温度和压力是提高蒸馏效率最直接的方法之一。根据热力学原理，提高温度和压力可以增加混合物中组分的蒸发速率，从而缩短蒸馏时间。但是需要注意的是，操作温度和压力不能超过混合物中最易挥发组分的临界温度和临界压力，否则会引起副反应或设备失效。

2. 优化馏分塔结构

馏分塔是蒸馏的核心设备，其结构的合理优化可以显著提高蒸馏效率。首先，选择合适的塔板间距和塔板孔径可以增加气液接触面积，促进混合物中组分的传质和传热。其次，合理设计塔板孔板和塔板布置方式可以减少液体的回流，降低液体在塔板上的滞留时间，提高传质效率。此外，添加塔板增强剂或填料也可以提高气液分布的均匀性，减少液体的偏流现象。

3. 优化进料和流体分配系统 进料和流体分配系统的设计和操作对蒸馏效率有着重要影响。首先，合理选择进料位置和方式可以使混合物均匀分布在整个塔板上，避免组分的偏析和堆积现象。其次，优化流体分配系统可以确保塔板上的液体和气体均匀分布，避免液体侧流或气体穿透现象。这些优化措施可以提高气液传质的效率，加快蒸馏过程。

4. 应用辅助技术

在蒸馏过程中，可以应用一些辅助技术来提高蒸馏效率。例如，应用真空辅助蒸馏可以降低操作温度和压力，提高易挥发组分的蒸发速率。同时，通过应用溶剂辅助蒸馏或气体增压蒸馏等技术，可以改变混合物的沸点，降低组分之间的沸点差，提高分离效果。此外，还可以应用蒸汽再循环、热耦合和节能改造等技术，减少能源消耗，提高蒸馏效率。

5. 控制操作参数

合理控制操作参数也是提高蒸馏效率的重要方法。例如，控制液位可以避免液体回流和冲刷现象，保持塔板上的液体和气体的均匀分布。控制冷凝器的冷却水温度和流量可以调节冷凝效果，提高混合物的回流比例。此外，控制塔顶和塔底的温度和压力，可以实现对蒸馏过程的精确控制，提高分离效果。

1. 蒸馏是分离 的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的 ，分离的条件是 。

答案:均相液体混合物，挥发性差异， 造成气液两相系统 （每空1分，共3分）

2. 在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度 ，但气相组成 液相组成，而两相的量可根据 来确定。

答案: 相等，大于，杠杆规则（每空1分，共3分）

3. 当气液两相组成相同时，则气相露点温度 液相泡点温度。

答案:大于 （每空1分）

4. 双组分溶液的相对挥发度α是溶液中 的挥发度对 的挥发度之比，若α=1表示 。物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈 对角线。

答案:易挥发组分，难挥发组分，不能用普通蒸馏方法分离 远离（每空1分，共4分）

5. 工业生产中在精馏塔内将 过程和 过程有机结合起来而实现操作的。而 是精馏与普通精馏的本质区别。

答案:多次部分气化， 多次部分冷凝， 回流（每空1分，共3分）

6. 精馏塔的作用是 。

答案:提供气液接触进行传热和传质的场所。（2分）

7. 在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为 ，其作用是 ；加料板以下的塔段（包括加料板）称为________，其作用是 。