第1讲 简单蒸馏-2003

化工原理蒸馏培训课件一、蒸馏的基本原理蒸馏是一种常用的分离技术，广泛应用于化工领域。

其基本原理是利用液体的沸点差异，在加热的作用下将混合物中不同沸点的组分分别蒸发和凝结，以实现组分的分离。

在化工生产中，蒸馏通常用于从混合物中提取所需组分，去除杂质或回收溶剂等目的。

二、理想蒸馏和精馏1. 理想蒸馏理想蒸馏是指在无限理论塔板的情况下进行的蒸馏过程。

在理想蒸馏中，混合物在蒸发和凝结过程中可视为处于平衡状态，而且不发生任何物质的扩散和混合。

实际上，理想蒸馏是无法实现的，但它为我们理解蒸馏过程提供了一个很好的模型。

2. 精馏精馏是在实际工业生产中常用的一种蒸馏方法。

在精馏过程中，通过设计和优化塔板的结构和操作条件，以增加蒸发和凝结的效果，使得混合物能够在塔板之间进行多次蒸馏、凝结和液相循环，从而实现更好的分离效果。

三、蒸馏塔的结构和工作原理蒸馏塔是蒸馏过程中最常用的设备之一。

其基本结构包括进料管、塔板、塔板间隔板、冷凝管和顶部和底部的收集器。

蒸馏塔的工作原理是将混合物从塔底加热，将蒸发气体和液相分离，然后通过塔板和间隔板的作用，在各塔板之间进行多次蒸馏和凝结，最后从顶部收集纯净组分。

四、蒸发和凝结的影响因素蒸馏过程中，蒸发和凝结过程的效果直接影响着分离效果和产品纯度。

以下是影响蒸发和凝结的几个主要因素：1. 温度温度是影响蒸发和凝结的关键因素。

通过调节加热温度和冷却温度，可以控制蒸发和凝结的速率和效果，从而实现理想的分离效果。

2. 压力压力对蒸发和凝结的影响与温度相似。

通过调节系统的压力，可以改变组分的沸点和凝结点，从而影响蒸发和凝结的过程和效果。

3. 塔板结构塔板的结构和设计对蒸发和凝结过程有着重要影响。

合理设计的塔板可以提高传质效率，增加蒸发和凝结的表面积，进而提高分离效果。

4. 入料速度和塔底温度入料速度和塔底温度会影响塔内液相的循环和分布。

合理控制入料速度和塔底温度可以提高蒸发效果，减少不良组分的凝结。

简单蒸馏原理
蒸馏是一种利用物质沸点差异将混合物中的成分分离的方法。

其基本原理是根据不同组分的沸点差异，将混合物加热至沸腾，使沸腾产生的蒸汽经过冷凝器冷却后得到纯净的液体。

简单蒸馏是最常用的蒸馏方式之一。

在简单蒸馏过程中，首先将混合物倒入一个蒸馏烧瓶中，并加热。

当混合物中沸点较低的组分沸腾时，其蒸汽上升到冷凝管中，并在冷凝管中冷却，转变为液体。

这一液体被收集在接收瓶中，成为馏分。

沸点较高的组分则会留在烧瓶中。

简单蒸馏的关键在于温度控制。

通过控制加热源的温度，可以使混合物中的组分按照沸点顺序逐个蒸发，并在冷凝器中冷却。

这样，混合物中不同沸点的组分就被分离出来，从而得到纯净的液体。

需要注意的是，简单蒸馏只适用于混合物中组分的沸点差异较大的情况。

如果混合物中的组分之间沸点相差很小，简单蒸馏就很难实现有效的分离。

此时，可以采用其他蒸馏方法，如真空蒸馏或分馏蒸馏等，来增强分离效果。

总的来说，简单蒸馏通过利用混合物中组分的沸点差异，将不同组分分离出来。

它是一种简单而常用的分离技术，广泛应用于化学、生物、食品等领域。

精馏和简单蒸馏的概念精馏（distillation）和简单蒸馏（simple distillation）是化学领域中常用的分离技术。

它们基于液体中成分的不同沸点，通过加热混合物使其部分蒸发，然后重新凝结成液态，从而实现对不同成分的分离。

精馏是将液体混合物中各组分按照其不同沸点和挥发性进行分离的方法。

由于不同组分的沸点不同，通过逐步加热混合物，使得其中的沸点较低的组分首先蒸发，通过冷凝器将其重新凝结成液态。

然后将冷凝液分离得到沸点较低的组分。

随着温度的升高，其他组分也会相继蒸发和凝结，最终实现对混合物中各组分的分离纯化。

精馏常用于分离沸点差异较小的组分。

简单蒸馏是精馏的一种形式，适用于分离液体混合物中只有两种主要组分且沸点差异较大的情况。

简单蒸馏中，混合物被加热使其中低沸点组分蒸发，然后通过冷凝器重新凝结成液态。

凝结后的液体被收集。

相对于精馏，简单蒸馏具有操作简单的优点，适用于沸点之间的差异较大的情况。

除了这些基本的概念外，还存在其他不同类型的馏分技术，例如真空蒸馏、气相色谱、纤维素分离等等。

每种方法都在分离不同组分和具体应用领域上有其特定的优点和适用范围。

精馏和简单蒸馏的应用广泛，常见的应用包括制备罐装酒精、石油提炼、水处理、药物制备等等。

例如在石油提炼过程中，原油中包含多种不同组分，通过不同温度区间的精馏可以将其分离成石油产品，如汽油、柴油、煤油等。

在药物制备中，精馏可以用于提取和分离目标药物成分，从而获得高纯度的药物产物。

总之，精馏和简单蒸馏是常用的化学分离技术，利用混合物中不同组分的沸点差异，通过加热和冷凝使其分离纯化。

它们在各个领域中都有重要的应用，为我们提供了高纯度的产品和有效的分离方法。

一、簡單蒸餾圖1-1 簡單蒸餾裝置示意圖一、原理：蒸餾（distillation），是利用物質揮發性（volatility）的差異，將液體經過加熱得到充分的熱能，在它的沸點完全汽化，然後經由冷凝管冷卻，凝結成為液體，而達到分離收集的目的。

因此，蒸餾包括汽化（vaporize）、凝結（condense）與收集（collect）三個程序。

這項技術是純化與分離物質所常用的方法之一。

蒸餾的方式，包括：簡單蒸餾（simple distillation）、分餾（fractional distillation）、減壓蒸餾（vacuum distillation）及蒸汽蒸餾（steam distillation）等。

簡單蒸餾可用於檢測液體的純度，因為一個純物質，在定壓下必有一個固定的沸點。

但是具有固定沸點的液體不一定皆為純物質，有可能是共沸物（azeotrope），例如：乙醇與水的共沸點為78.15 o C，如圖1-2所示。

簡單蒸餾也可用於分離揮發性的液體與非揮發性的物質；或者是分離兩種或兩種以上沸點差異很大（約20℃）的液體混合物。

圖 1-2 非理想溶液之共沸現象，實線表液體組成，虛線表氣態組成二、器材：蒸餾的儀器裝置主要由圓底瓶、三叉管、溫度計、冷凝管、連接彎管和收集瓶組成。

其他器材包括：鐵架、廣用夾、升降台、加熱包、變壓器、海砂及沸石。

（一）圓底瓶進行蒸餾時，需要選用容積約為試樣溶液體積兩倍大小的圓底蒸餾瓶，以盛裝試樣溶液。

若蒸餾瓶太小，所裝入的試樣溶液太滿，超過蒸餾瓶容量的2/3，則沸騰時容易溢入收集瓶中。

若是選用的蒸餾瓶過大，所裝試樣溶液少於蒸餾瓶容量的1/3，則殘留在蒸餾瓶中所損失的物質比率就比較多。

（二）三叉管三叉管是用來銜接蒸餾瓶、溫度計以及冷凝管的一種連接管。

（三）溫度計溫度計一般插在一個血清瓶塞或橡皮塞中，然後套在三叉管的上端。

溫度計須沾抹少許的水或者是潤滑油，以方便裝入，裝的時候要小心，以免折斷。

高一蒸馏有关知识点蒸馏是一种常用的分离纯化混合物的方法，广泛应用于化学实验和工业生产中。

作为高一学生，了解蒸馏的相关知识点对于深入理解化学原理和实验操作非常重要。

本文将从蒸馏的原理、种类以及实验技巧等方面，详细介绍高一蒸馏有关的知识点。

1. 蒸馏的原理蒸馏的基本原理是利用物质的不同沸点，将混合物中的组分按照沸点的差异进行分离。

在蒸馏过程中，通过加热混合物使其沸腾，然后将蒸汽冷凝成液体，最终得到纯净的组分。

2. 蒸馏的种类在实际应用中，根据分离纯化的目的和混合物的性质，蒸馏可以分为以下几种类型：(1) 简单蒸馏：适用于混合物中两个具有明显沸点差异的组分的分离。

例如，将混合物加热至其中一个组分的沸点，然后将蒸汽冷凝回收。

(2) 分馏蒸馏：适用于混合物中两个或多个沸点接近的组分的分离。

通常需要使用分馏柱，通过在柱中不同高度温度的控制，使得不同组分在柱内持续蒸馏和冷凝，从而得到纯净的组分。

(3) 气相色谱法：通过在毛细管柱上涂覆液态样品，通过样品中的各组分在柱内移动速度不同而分离。

是一种高效且常用的分离技术。

3. 蒸馏实验的技巧在实验中进行蒸馏时，需要注意以下几个技巧：(1) 加热控制：根据混合物中组分的沸点差异，适当控制加热速度和温度，以避免剧烈的汽液两相的混合，影响分离效果。

(2) 冷凝方式：选择适当的冷凝方式，如使用冷水冷凝管或冰浴等，以将蒸汽迅速冷凝成液体。

(3) 分馏柱使用：分馏柱的选择和操作对于实验效果很重要。

要确保柱内的温度梯度，以便实现组分的连续蒸馏和冷凝分离。

(4) 收集分馏液：在实验操作中，及时更换收集瓶，避免组分混合。

通过合理运用以上技巧，可以提高蒸馏实验的分离效果和纯度。

4. 蒸馏的应用蒸馏广泛应用于化学、制药、石油等领域，以下是一些常见的应用：(1) 酒精的提纯：通过将酒精溶液蒸馏，可以提高酒精的纯度。

(2) 精油的提取：利用蒸馏的原理，可以从植物中提取精油。

(3) 石油炼制：石油中的不同组分可以通过蒸馏进行分离，得到汽油、柴油、液化气等不同产品。

简单蒸馏的操作方法是
简单蒸馏的操作方法如下：
1. 准备材料：需要蒸馏的液体和蒸馏装置，包括蒸馏瓶、蒸馏头、冷凝管、收集瓶等。

2. 将蒸馏瓶放在加热设备上，并将需要蒸馏的液体加入蒸馏瓶中。

3. 在蒸馏头上安装冷凝管，确保冷凝管的一端与蒸馏头连接，另一端垂直向下。

4. 将收集瓶放在冷凝管下方，用以接收蒸馏出的液体。

5. 打开加热设备，开始加热蒸馏瓶中的液体。

液体会被加热蒸发，向上进入蒸馏头，然后通过冷凝管冷却凝结成液体。

6. 收集液体：蒸馏出的液体会滴入收集瓶中。

根据需要，可以分别收集不同温度下蒸馏出的液体。

7. 当液体的蒸发速率变得很慢或基本停止时，说明蒸馏过程已基本完成。

8. 关闭加热设备并等待冷却后，可以取出收集瓶中的蒸馏液体进行进一步的处理或分析。

注意事项：
1. 在操作过程中要小心火源和热源，避免烧伤或其他安全事故。

2. 选择适当的加热温度和控制加热速度，以控制蒸馏过程的效果。

3. 使用合适的冷却设备，确保蒸馏出的气体或液体能够迅速冷却凝结。

4. 防止材料的损坏或泄漏，确保蒸馏过程的顺利进行。

5. 根据蒸馏液体的性质和要求，选择合适的蒸馏方式和条件。

能否简要解释一下蒸馏的工作原理？一、蒸馏的基本原理蒸馏的基本原理是根据不同物质的沸点差异来实施分离。

在液体混合物加热至沸腾时，每种物质都会根据其不同的沸点逐渐转化为气态。

然后，这些气体通过蒸发、冷凝和收集等过程，完成物质的分离与纯化。

二、常见蒸馏方式1. 简单蒸馏：适用于只有两种成分且沸点差异较大的液体混合物。

通过加热混合物，其中沸点较低的物质首先转化为气态，然后经冷凝器冷凝收集。

- 蒸发：液体加热至沸点，其中易挥发的物质分子获得足够的能量，进入气态。

- 冷凝：将气态物质冷却，使其重新转化为液体状态。

- 收集：分离出的纯净物质通过收集装置进行收集。

2. 精馏蒸馏：适用于沸点差异较小的液体混合物。

通过在简单蒸馏的基础上加装回流冷凝器，不断循环使混合物蒸发与冷凝，增加分离效果。

- 回流冷凝器：冷凝器后，将一部分液体回流至蒸馏容器中，从而使混合物经过多次蒸发和冷凝，增加纯度。

- 分馏塔：通过塔板设置，有效增加液体气化和冷凝的次数，提高分离效果。

三、蒸馏的应用蒸馏广泛应用于石油、化工、食品等行业中，具有以下几个方面的重要应用：1. 石油蒸馏：石油在蒸馏塔中通过分馏的方式分解为不同沸点的石油馏分，如汽油、柴油等，以满足不同需求。

2. 酒精制备：蒸馏是酒精制备过程中的关键步骤，通过蒸馏可以分离出酒精和其他杂质。

3. 水处理：蒸馏可以将含有盐和其他杂质的水转化为纯净水，常见于实验室和工业生产中。

总结：蒸馏作为一种常见的物质分离技术，通过利用不同物质的沸点差异，完成了液体混合物的分离与纯化。

在实际应用中，蒸馏有多种不同的方式，如简单蒸馏和精馏蒸馏。

并且蒸馏广泛应用于石油、化工、食品等行业中，为实验室和工业生产提供了重要的技术支持。

通过蒸馏，我们可以得到纯净的物质，从而满足不同领域的需求。

简单蒸馏与闪蒸
一、简单蒸馏
简单蒸馏是一种间歇操作，其设备流程如图1014所示。

原料液直接加入蒸馏釜至一定量后停止，蒸馏釜内料液在恒压下以间接蒸汽加热至沸腾汽化，所产生的蒸汽从釜顶引出至冷凝器全部冷凝作为塔顶产品送入产品贮罐，由蒸馏原理知，其中易挥发组分的浓度将相对增加。

当釜中溶液浓度下降至规定要求时，即停止加热，将釜中残液排出后，再将新料液加入釜中重复上述蒸馏过程。

随着蒸馏过程的进行，釜内溶液中易挥发组分含量愈来愈低，随之产生的蒸汽中易挥发组分含量也愈来愈低。

生产中往往要求得到不同浓度范围的产品，可用不同的贮槽收集不同时间的产品。

二、闪蒸
闪蒸亦称为平衡蒸馏，其流程如图1015所示。

混合液通过加热器升温(未沸腾)后，经节流阀减压至预定压强送人分离室，由于压强的突然降低，使得由加热器来的过热液体在减压情况下大量自蒸发，最终产生相互平衡的气液两相。

气相中易挥发组分浓度较高，与之呈平衡的液相中易挥发组分浓度较低，在分离室内气、液两相分离后，气相经冷凝成为顶部产品，液相则作为底部产品。

闪蒸和简单蒸馏都是直接运用蒸馏原理进行初步组分分离的一种操作，分离程度不高，可作为精馏的预处理步骤。

这两种蒸馏过程的流程、设备和操作控制都比较简单，但因其分离程度很低，不
能满足高纯度的分离要求。

因此，主要用来分离沸点相差较大或分离要求不高的场合。

要实现混合液的高纯度分离，需采用精馏操作。

简单蒸馏过程简单蒸馏简单蒸馏是指将需要处理的溶液一次性的加入或投入到某一容器中，通过加热介质如蒸气、加热油等进行加入使其逐渐蒸发，蒸发出的汽相物质进入冷凝器冷却，最终获得需要的产品，使原溶液得到简单的分离。

在简单蒸馏的过程中，投入容器的溶液浓度逐步发生变化，重组分浓度越来越高，而轻组分浓度越来越少；而且在蒸馏过程中，汽相组分也不断发生变化。

简单蒸馏的基本流程如图1所示。

图1. 简单蒸馏基本流程在简单蒸馏过程中，料液是一次性投入到一容器中，而且蒸馏过程汽液浓度都不断的变化，因此简单蒸馏过程属于微分操作过程，过程状态随时间而不断变化。

此外，由于是一次性投料，其也是间歇性操作。

该过程在相图中的表示如图2所示。

假设某组成为0.6的混合溶液一次性加入到蒸馏釜中，逐渐升温进入汽液两相区直至b线，此时溶液分为汽液两相，汽相被收集冷凝，液相则继续被加热；加热慢慢达到a平衡线，此时汽相组成中轻组份减少，而液相中重组份进一步增加；再加热，可达到c平衡线，假设此时液相组成已经到达蒸馏要求, 则停止加热；最终将获得的液相和汽相分别收集起来。

在加热过程中，汽相中轻组份组成在露点上逐渐降低，而液相中的重组份组成逐渐增加，此过程为非稳态的微分过程，因此简单蒸馏也称为微分蒸馏。

图2 相图表示简单蒸馏的微分操作过程简单（微分）蒸馏过程的计算。

假设该过程的各参量如下：F、W——一次性加入釜内的料液量和微分蒸馏结束后的残液量，kmol；x1、x2——原料液和蒸馏后残留液中易挥发组分组成，mol/mol；L——某一瞬间釜内的液相量，kmol；x、y——某一瞬间的液汽组成，mol/mol。

假设经过微分时间dt后，液相量减少dL，液相组成变化了dx。

以蒸馏釜为衡算范围，则对易挥发组分，蒸馏dt前后的微分物料衡算为：上式整理后得：在微分蒸馏中，由于dL和dx均为较小值，因此合理假设dLdx约等于0，从而得如下方程：所以:对上式进行积分，dL的变化为F变到W，与此同时dx的变化范围为x1到x2，因此有：对其进行定积分计算，则得：观察上式，y为与x相平衡时的汽相中易挥发组份，必须借助相平衡性质才能获得完整的解，也即离开相平衡性质，不可能完成蒸馏的计算。

简单蒸馏将液体加热至沸，使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却再冷凝成液体，这两个过程的联合操作叫蒸馏，它不仅是提纯物质和分离混合物的一种方法，通过它还可以测出化合物的沸点。

所以蒸馏对鉴定液体有机物也具有一定的意义。

一、目的与要求1.学习蒸馏的基本原理。

2.掌握简单蒸馏的实验操作方法。

二、基本原理将液体加热，它的蒸气压就随着温度的升高而增大。

当液体的蒸气压增大到与外界施与液面的总压力（通常是大气压力）相等时，就有大量气泡从液体内部逸出，即液体沸腾。

这时的温度称为液体的沸点。

显然，沸点与所承受外界压力的大小有关。

蒸气压的度量一般是以帕斯卡（帕）来表示。

通常所说的沸点是指在1.013x105pa的压力下液体沸腾的温度。

例如，水的沸点是100℃，即是指在一个大气压（1.013x105pa）下水在100℃时沸腾。

在其他压力下的沸点应注明压力，例如在8.50x104pa时，水在95℃沸腾。

这是水的沸点可以表示为95℃/8.50x104pa。

纯粹的液体有机物在一定的压力下具有一定的沸点。

但是具有固定沸点的液体不一定是纯粹的化合物，因为某些有机化合物常常和其他组分形成二元或三元共沸混合物，它们也有一定的沸点。

不纯物质的沸点则要取决于杂志的物理性质以及它与纯物质间的相互作用。

假如杂质十步挥发的，则溶液的沸腾温度比纯物质的沸点略有提高（但在蒸馏时，实际测量的并不是液体的沸点，而是逸出蒸气与其冷凝液平衡时的温度，即是馏出液的沸点而不是瓶中蒸馏液的沸点）。

若杂质是挥发性的，则整流是液体的沸点会逐渐的上升；或者由于两种或多种物质组成了共沸混合物，在蒸馏过程中温度可保持不变，停留在某一范围内（这样的混合物用一般的蒸馏方法无法分离，具体方法见共沸蒸馏）。

很明显，通过蒸馏可将易挥发的物质与不易挥发的物质分离开来，也可将沸点不同的液体混合物分离开来。

但对于简单蒸馏，液体混合物各组分的沸点必须相差很大（至少30℃以上）才能得到较好的分离效果。

八年级上册科学蒸馏知识点蒸馏是化学实验中非常重要的一种分离方法。

在八年级上册科学学习中，我们也学习了蒸馏的相关知识。

在这篇文章中，我将详细介绍八年级上册科学蒸馏知识点，帮助大家更好地掌握这门科学。

蒸馏的原理和方法蒸馏是通过不同物质在不同温度下的汽化和凝结来分离的方法。

在这个过程中，混合物被加热，其中沸点低的物质首先汽化，然后在冷凝器内冷凝成液体。

这样，我们可以得到单一物质。

蒸馏的方法分为简单蒸馏和分馏两种。

简单蒸馏适用于分离沸点低于100℃的混合物，在加热过程中，混合物中沸点低的部分首先汽化，然后在冷凝器中冷凝成液体。

分馏适用于分离沸点差不多的两种或两种以上物质，身处不同的气相，如酒精和水。

在分馏过程中，混合物被加热并在馏析塔中蒸发，然后沸点较低的液体被从底部排出，沸点较高的液体在顶部凝结。

不断重复这个过程，然后分离出不同的组分。

蒸馏的应用蒸馏广泛应用于化学实验中、工业生产中以及食品加工中等领域。

在化学实验室中，蒸馏经常用于制备单一物质，尤其是对于有机物质，如石油和橡胶，这种分离方法更是不可缺少的。

在工业生产中，蒸馏被用于提取不同物质，如石油和燃料，以及生产药品和化学品等。

食品加工中，蒸馏可以用于分离淀粉、蛋白质和糖，制备出口感好、清洁天然的食品配料。

蒸馏的注意事项在进行蒸馏实验时，也需要注意一些事项。

首先是安全问题。

蒸馏需要使用加热器并加热混合物，因此应该确保火源安全，并遵守实验室的相关规定。

其次，在选择蒸馏技术方案和设备时，应根据实际情况进行选择，以确保正常的实验和安全性。

此外，还需要注意各种操作步骤和简单的感官检查。

总结蒸馏是化学实验室中常用的一种分离方法。

在八年级上册科学学习中，我们掌握了蒸馏原理和方法，并学习了简单蒸馏和分馏两种方法的应用。

蒸馏不仅可以在实验室中分离不同物质，还可以应用于工业生产和食品加工中等领域。

学习如何正确操作和使用蒸馏技术是非常重要的。