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第9章 液体的蒸馏 - 几种蒸馏方法的分离原理

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蒸馏与分馏的区别是什么原理

蒸馏与分馏的区别是什么原理

蒸馏与分馏的区别是什么原理
蒸馏和分馏都是液体混合物中分离纯净成分的方法，它们虽然在原理上有些相似，但在实际操作中却存在一定的区别。

1. 蒸馏的原理
蒸馏是利用不同液体（混合物）沸点不同的特性来实现分离的过程。

在蒸馏过
程中，混合物被加热至液态时，其中沸点较低的成分会首先蒸发，然后冷凝成液体，以此来实现纯净成分的提取。

蒸馏通常分为简单蒸馏和精馏两种方式，其原理都是基于不同沸点的成分的分离。

2. 分馏的原理
分馏也是一种将混合物中的成分进行分离的过程，但其原理稍有不同。

分馏通
常是通过不同组分的汽化和凝结过程，根据组分的相对易挥发性来分隔物质，从而实现纯净成分的分离。

在分馏中，通常会利用沸点的差异来完成不同组分的分离。

3. 蒸馏与分馏的区别
3.1. 原理上的差异
•蒸馏是利用不同成分的沸点来分离，而分馏是通过组分的相对挥发性来实现分离；
•蒸馏是液态混合物在受热条件下发生汽化和凝结，分馏常用于液态混合物以固态为分离依据。

3.2. 操作方法的不同
•蒸馏常用于提取液态混合物中挥发性成分，如酒精等；分馏适用于液态混合物的分离，如石油的分馏过程；
•蒸馏常用于实验室科研或工业生产中，而分馏更多地用于工业化生产中。

蒸馏与分馏虽然在原理上有些相似，但在实际应用中有一些明显的区别。

了解
这些区别可以帮助我们更好地选择合适的分离方法，并对不同类型的混合物有更清晰的认识。

蒸馏和分馏

蒸馏和分馏

蒸馏和分馏蒸馏和分馏是化学过程中常用的分离方法，通过利用物质在不同温度下的沸点来实现不同组分的分离。

这两种方法在实际应用中有着各自的优势和适用范围。

蒸馏蒸馏是一种利用液体沸点的差异进行分离的方法。

在蒸馏过程中，将混合物加热至沸腾状态，生成蒸气，然后利用不同组分的沸点差异将蒸汽冷却凝结成液体，最终得到纯净的组分。

蒸馏通常分为简单蒸馏和精馏两种类型。

简单蒸馏简单蒸馏适用于组分之间沸点差异较大的情况，通常用于对液体混合物的初步分离。

在简单蒸馏中，混合物被加热至沸点，蒸气进入冷凝器，冷却后凝结成液体，然后通过收集器收集分离出的纯净组分。

精馏精馏是一种在蒸馏过程中反复蒸馏、冷凝和再蒸馏的方法，适用于组分之间沸点差异较小的情况。

通过多次蒸馏，可以逐渐提高分离效果，得到更加纯净的组分。

分馏分馏是一种将液体混合物加热至沸点，然后将蒸气冷却凝结成液体以实现分离的过程。

分馏和蒸馏的区别在于，分馏是指在沸点以下对混合物组分进行分离，而蒸馏是在沸点以上进行。

在分馏过程中，通常利用分级冷却器使蒸气在冷却器内冷凝，并产生不同沸点组分的液体。

精馏分馏精馏分馏是一种利用多级分馏塔进行连续分馏的方法，能够有效地提高组分的纯度。

在精馏分馏过程中，液体混合物从塔底加热，组分逐级分离，通过塔顶冷凝后收集不同组分。

结论蒸馏和分馏是一种常见的化学分离方法，通过利用物质在不同温度下的沸点差异，可以有效地实现对混合物的分离。

在选择使用蒸馏或分馏的过程中，需根据混合物的成分、性质及分离要求来选择合适的方法。

蒸馏和分馏方法的应用范围广泛，在化工、制药、食品等领域都有着重要的作用。

蒸馏和分馏的原理是什么

蒸馏和分馏的原理是什么

蒸馏和分馏的原理是什么
蒸馏和分馏是常见的物质分离技术，它们通过不同的原理实现对混合物中不同
组分的提取和分离。

下面将介绍蒸馏和分馏的原理及其在化工领域的应用。

蒸馏的原理
蒸馏是一种利用液体混合物中各组分之间的沸点差异来分离组分的方法。

在蒸
馏过程中，混合物先加热至将其中的一种组分转化为气态，然后再将其冷凝回液态，最终得到纯净的组分。

蒸馏通常分为简单蒸馏和精馏两种方式。

简单蒸馏适用于组分沸点差异较大的
混合物，而精馏则适用于沸点接近的混合物。

通过重复汽液平衡和提高系统效率，精馏可以得到更高纯度的组分。

分馏的原理
分馏是利用混合物组分的不同沸点特性，在恒温条件下加热混合物，使其其中
的一种或几种组分蒸发离开，再收集并冷凝成液体。

分馏可以根据混合物中各组分的沸点进行有序分离，从而获取纯净的组分。

分馏常用于石油化工、食品工业等领域，用于提取和分离油类、酒精、水和其
他液体混合物。

透过逐步加热和增加系统柜施，可以实现更高效率的分馏操作。

应用领域
蒸馏和分馏技术在化工领域有着广泛的应用。

例如在石油化工中，通过蒸馏可
以提炼出不同馏分的石油产品；在食品工业中，通过分馏可以获得各种精细的食用油。

在实验室中，蒸馏和分馏也是常见的分离技术，用于提取和纯化化合物。

因其
简便高效，被广泛应用于不同的实验场景。

综上所述，蒸馏和分馏是基于不同原理的物质分离技术，通过调控温度和气液
相平衡，实现对混合物中各组分的分离。

它们在化工领域具有重要意义，广泛应用于生产和实验中。

关于有机实验中蒸馏方法和操作的讨论

关于有机实验中蒸馏方法和操作的讨论

关于有机实验中蒸馏方法和操作的讨论摘要：液体有机化合物的分离和提纯中最重要的方法是蒸馏，本文结合本学期已经完成实验，从基本原理以及应对具体实验条件的操作原则入手，对蒸馏方法与操作进行了讨论，详细分析说明了实验中一些易被忽略的细节操作，并在原有实验方案基础上提出并讨论了一些改进措施。

关键词：常压蒸馏 减压蒸馏 水蒸气蒸馏 分馏1.常压蒸馏1.1用途：常压蒸馏用于挥发性液体与不挥发物质的分离，也可用于分离两种或两种以上沸点相差较大（一般为30℃以上）的液体混合物。

1.2原理：液体混合物在沸腾时液面上方蒸气组成与液体混合物的组成不同，蒸气富集了易挥发组分。

这时如果将蒸气冷却收集得到的应是组成与蒸气相同的低沸点组分富集成分。

随着易挥发组分蒸出，混合物的沸点会稍有升高，因此只有在沸腾温度相对稳定时收集到的才是混合体系中的某一组分。

1.3意外情况与处理方法：[1].蒸馏前期在液体沸腾后，无法收集到产品，且温度计的示数仍然接近室温。

原因分析：蒸馏时加热功率不足，仅能够使少量蒸气逸出液相，无法维持稳定的大量的沸腾蒸气产生，此时上升的蒸气遇到上方较冷的蒸馏头会重新凝结为液体形成回流，由于蒸馏头暴露在空气中的体积较大，有较好的散热作用，因此在一定程度上起到了冷凝蒸气的效果。

这种现象一般在实验室温度较低的冬季出现，有时，当蒸馏液体沸点较高且摩尔蒸发焓较大时，由于蒸气本身量少且与外界温差较大，因此极易散失自身的热量在蒸馏头冷凝，造成无法蒸馏出产品的后果。

解决方法：一般情况下，使用锡纸覆盖包裹电热套与烧瓶之间的空隙，减少了电热套本身直接向环境热辐射散失的热量。

另外可以采取石棉布包裹蒸馏头的方法减少蒸馏头的散热，在温度较低的情况下，也可以使用实验室易得的线手套包裹。

[2].蒸馏结束后在冷凝管和蒸馏头中仍然残余部分液体解决方法：蒸馏结束后，容器内不可避免的会残余部分液体，这部分液体的成分会因实验不同而异。

当待分离混合物为一种液态物质及其溶解的难挥发杂质，此时残余液体为纯净的该物质，可以进行回收；当待分离混合物为两种或多种液体物质混合物，一般情况下不回收。

蒸馏的实验原理

蒸馏的实验原理

蒸馏的实验原理
蒸馏是一种常见的分离技术，它利用液体的沸点差异来将混合物中的成分分离
出来。

蒸馏的原理基于液体的沸点随压力的变化而变化，通过加热混合物，使其中沸点较低的成分先蒸发，然后再将其冷凝成液体，从而实现分离的目的。

首先，让我们来了解一下蒸馏的基本原理。

在蒸馏过程中，混合物被加热至其
中沸点较低的成分开始蒸发，形成蒸汽，然后通过冷凝器冷却，将蒸汽重新凝结成液体。

在这个过程中，沸点较低的成分会先蒸发，而沸点较高的成分则留在原容器中。

这样，我们就可以将混合物中的不同成分分离出来。

蒸馏的实验原理主要包括以下几个方面：
一、蒸发，在蒸馏过程中，混合物被加热至其中沸点较低的成分开始蒸发。

这
一步骤是蒸馏过程中最关键的一步，因为只有通过蒸发，才能将混合物中的成分分离出来。

二、冷凝，蒸发出的蒸汽通过冷凝器冷却，重新凝结成液体。

冷凝器通常是一
个长管，外面包裹冷却剂，通过冷却剂的作用，将蒸汽冷却成液体。

三、收集，冷凝后的液体被收集起来，这样就完成了蒸馏过程。

收集到的液体
就是混合物中沸点较低的成分。

通过蒸馏的实验原理，我们可以将混合物中不同沸点的成分分离出来。

这种分
离方法在实验室中得到了广泛的应用，尤其在有机化学实验中，蒸馏是一种常见的分离技术。

总的来说，蒸馏的实验原理是通过加热混合物，使其中沸点较低的成分先蒸发，然后再将其冷凝成液体，从而实现分离的目的。

这种分离方法简单有效，是实验室中常用的技术之一。

通过对蒸馏的实验原理的深入了解，我们可以更好地掌握这一分离技术的应用。

化工原理第九章液体精馏

化工原理第九章液体精馏

FiF Li V I Li VI
由恒摩尔假定，不同温度和组成的饱和液体焓i和汽 化潜热均相等。
20
联立上二式，得 定义：
L L I iF F I i
q
I iF分子：1kmol原料变成饱和蒸气所需的热 I i 分母：原料的摩尔汽化热
可得
L L qF
V V (1 q)F
q为加料热状态参数 q＝0，饱和气体（露点）；q＝0，饱和液体（泡点） q<0，过热蒸气；0<q<1，气液两相，q>1，冷液
不管加料板上状态如何，离开加料板的两相温度相
等，组成互为平衡。
V,I,ym
L,i,xm-1
物料衡算式
F,iF,xF
FxF V ym1 Lxm1 Vym Lxm 相平衡方程
ym f (xm )
3）精馏段和提馏段流量的关系
V’,I,ym+1
L’,i,xm
列加料板物料和热量衡算式
F LV LV
临界压强时，气液共存区 缩小，分离只能在一定范 围内进行，不能得到轻组 分的高纯度产品。
8
9.3 平衡蒸馏和简单蒸馏
D
9.3.1 平衡蒸馏
令W q, F
则D 1q F
物料衡算：F xF D y W x
F
F DW
xF
联立得：y q x xF q 1 q 1
热量衡算：忽略组成对比热影响，
2)对理想物系
A / B
pA / xA pB / xB
p
0 A
xA
/
xA
pB0 xB / xB
pA0
pB0
3)对物系相对挥发度 1和相差2 不大
m
1 2
(1

化工原理 第9章 液体精馏 典型例题题解(2)

第1段：y
yn1
R x x D 第2段：操作线方程 R1 R1 Wxw L xn 得：所需理论板10块，自顶数第5块进料。 V V
2段
W , xw
例：2000年华东理工大学硕士入学考试试题
用连续精馏塔分离某双组分混合液，混合液中含易挥发组分 xF=0.4（摩尔分率，下同），原料以饱和液体状态加入塔中部，塔 顶全凝，泡点回流。操作条件下物系的相对挥发度α=2 . 5 ，要求 塔顶产品浓度xD=0.8 ，塔顶易挥发组分的回收率η=0. 9 。塔釜间接 蒸汽加热。试求：（1）完成上述分离任务的最小回流比；
W , xw
第2段：操作线方程
V ' ' y F1 x f 1 L' ' x Dx D
Dx D Fx f L' ' y x V '' V ''
Wxw L 第3段：操作线方程 yn1 xn V V 得：所需理论板8块，自顶数第3块为F1进料，第6块 为F2进料。
（2）将两股原料混合后在其泡点下进入相应浓 度的塔板上 两股原料混合后的组成xf F、q=1
y1
V0
L0
D
xD
xD
V
L
F
结论：冷回流时精馏段的操作线方程形式不变。
例： 有两股原料，一股为100kmol/h含苯0.6（摩尔分率，下同）和含甲苯0.4的 混合液。另一股为100kmol/h含苯0.2（摩尔分率，下同）和含甲苯0.8的混合液。 拟用精馏操作进行分离，要求馏出液含苯0.9 ，釜液含苯0.05 。塔顶设全凝器， 塔釜为水蒸气间接加热。操作回流比为2 。问下述两种方案哪种方案所需的理论 板数少？（1）两股原料分别在其泡点下进入相应浓度的塔板上； （2）将两股原料混合后在其泡点下进入相应浓度的塔板上。 解： （1）两股原料分别在其泡点下进入相应浓度的塔板上

化工原理 第9章 液体精馏 典型例题题解(1)

第9章 精馏 典型例题例1：逐板法求理论板的基本思想有一常压连续操作的精馏塔用来分离苯-甲苯混合液，塔顶设有一平衡分凝器，自塔顶逸出的蒸汽经分凝器后，液相摩尔数为汽相摩尔数的二倍，所得液相全部在泡点下回流于塔，所得汽相经全凝器冷凝后作为产品。

已知产品中含苯0.95（摩尔分率），苯对甲苯的相对挥发度可取为2.5 。

试计算从塔顶向下数第二块理论板的上升蒸汽组成。

解: 884.095.05.15.295.05.115.20000=⨯-=→=+=x x x x y DR=L/D=2905.03/95.0884.0323/95.032:11=+⨯=+=+y x y n n 精馏段方程845.03/95.0793.032793.0905.05.15.2905.05.15.22111=+⨯==⨯-=-=y y y x例2：板数较少塔的操作型计算拟用一 3 块理论板的（含塔釜）的精馏塔分离含苯50%（摩尔分率，下同）的苯-氯苯混合物。

处理量F=100 Kmol/h ，要求 D=45 Kmol/h 且 x D >84%。

若精馏条件为：回流比R=1 ，泡点进料，加料位置在第二块理论板，α=4.10 ，问能否完成上述分离任务？ 解：W=55kmol/h精馏段操作线方程：y n+1=0.5x n +0.42提馏段的操作线方程：Fq D R Wx x F q D R qFRD y w )1()1()1()1(--+---++=将相关数据代入得提馏段操作线方程：134.061.1-=x y 逐板计算：y 1=x D =0.84y 2=0.5×0.56+0.42=0.7057.0134.036.061.13=-⨯=y.22.05584.04550=⨯-=-=WDx Fx x Df w ()56.084.01.31.484.01111=⨯-=--=y y x αα36.07.01.31.470.02=⨯-=x22.024.057.01.31.457.03≥=⨯-=x所以不能完成任务。

化工原理 第9章 液体精馏 典型例题题解(1)

第9章 精馏 典型例题例1：逐板法求理论板的基本思想有一常压连续操作的精馏塔用来分离苯-甲苯混合液，塔顶设有一平衡分凝器，自塔顶逸出的蒸汽经分凝器后，液相摩尔数为汽相摩尔数的二倍，所得液相全部在泡点下回流于塔，所得汽相经全凝器冷凝后作为产品。

已知产品中含苯0.95（摩尔分率），苯对甲苯的相对挥发度可取为2.5 。

试计算从塔顶向下数第二块理论板的上升蒸汽组成。

解: 884.095.05.15.295.05.115.20000=⨯-=→=+=x x x x y DR=L/D=2905.03/95.0884.0323/95.032:11=+⨯=+=+y x y n n 精馏段方程845.03/95.0793.032793.0905.05.15.2905.05.15.22111=+⨯==⨯-=-=y y y x例2：板数较少塔的操作型计算拟用一 3 块理论板的（含塔釜）的精馏塔分离含苯50%（摩尔分率，下同）的苯-氯苯混合物。

处理量F=100 Kmol/h ，要求 D=45 Kmol/h 且 x D >84%。

若精馏条件为：回流比R=1 ，泡点进料，加料位置在第二块理论板，α=4.10 ，问能否完成上述分离任务？ 解：W=55kmol/h精馏段操作线方程：y n+1=0.5x n +0.42提馏段的操作线方程：Fq D R Wx x F q D R qFRD y w )1()1()1()1(--+---++=将相关数据代入得提馏段操作线方程：134.061.1-=x y 逐板计算：y 1=x D =0.84y 2=0.5×0.56+0.42=0.7057.0134.036.061.13=-⨯=y.22.05584.04550=⨯-=-=WDx Fx x Df w ()56.084.01.31.484.01111=⨯-=--=y y x αα36.07.01.31.470.02=⨯-=x22.024.057.01.31.457.03≥=⨯-=x所以不能完成任务。

蒸馏与分馏的原理

蒸馏与分馏的原理蒸馏和分馏是一些常见的物质分离方法，它们在化学、制药、石油工业等领域都有着重要的应用。

尽管二者的名字看起来相似，但它们的原理和应用场景有所不同。

在这篇文章中，我们将详细探讨蒸馏和分馏的原理及其在实际应用中的区别。

蒸馏的原理蒸馏是一种将混合物中成分分离的方法，其原理基于不同成分的沸点不同。

在蒸馏过程中，混合物被加热至其中一个成分的沸点，该成分转化为气体并进入冷凝器，再被冷凝为液体。

通过这种方式，可以将液体混合物中沸点低的成分从沸点高的成分中分离出来。

蒸馏按照其实现方式可分为简单蒸馏、批量蒸馏和连续蒸馏等多种类型。

在简单蒸馏中，混合物被一次性地加热至沸点，蒸气冷凝后直接收集，适用于易分离的简单混合物。

批量蒸馏则是在一定时间内收集多个馏分的过程，而连续蒸馏是持续将混合物加热，并连续收集多个馏分的过程。

分馏的原理分馏是一种将液态混合物中不同成分按沸点逐个分离的方法，其原理也是基于成分沸点的不同性质。

在分馏过程中，混合物首先被加热至其中一个成分的沸点，该成分转化为气体后进入分馏塔，然后在分馏塔内冷却、凝结后收集，最终蒸馏出混合物中各个组分。

分馏的操作实现了液体混合物中各组分的逐个分离，是制备高纯度产品的重要手段。

常见的分馏方法包括减压分馏、溢流分馏和结晶分馏等。

减压分馏通过控制容器内部压力实现混合物成分的分离，适用于高沸点成分的分离；溢流分馏则通过密度差来实现分馏，适用于密度差异较大的混合物；结晶分馏则是通过控制温度来促进混合物的结晶分离。

总结蒸馏和分馏都是重要的物质分离方法，其原理基于成分沸点的不同。

蒸馏主要用于将液体混合物中不同沸点的成分分离，而分馏则适用于将液态混合物逐个按沸点分离。

通过对两者原理及应用的理解，我们可以更好地掌握它们在实际生产和实验中的应用，为实现高效纯净的产品提供帮助。

以上，是关于蒸馏与分馏的原理的详细介绍。

希望通过本文的阐述，读者对这两种分离方法有更深入的了解，并能在实际应用中灵活运用。

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不同温度且互不平衡的气液两相接触时，必然会 同时产生传热和传质的双重作用。 所以使上一级液相 回流（如液相 x3 ）与下一级的 回流 气相（如气相y1）直接接触，就可以将图2所示的流程 演变为图 4 所示的分离流程，而省去了中间加热器和 冷凝器。
图4
对比图
从上述分析可知，将每一级中间产品返回到下一 级中，不仅可提高产品的收率，而是过程进行的必不 可少的条件。如对于第二级而言，如没有液体x3回流 到y1中，又无中间加热器和冷凝器，就不会有溶液的 部分气化和蒸汽的部分冷凝，第二级也就没分离作用。 显然每一级都需要有回流液，对于最上面一级而 言，将yn冷凝后不是全部作为产品，而把其中一部分 返回与yn-1相混合，这是最简单的回流方法。 将部分产品引回设备内称为回流。因此，回流是 回流 保证精馏过程得以连续稳定操作的必备条件之一。
上面分析的是增浓混合液中易挥发组分的情况。对 增浓难挥发组分来说，原理是完全相同的。此时将加 热器移至底部，使难挥发组分组成最高的蒸汽进入最 热器移至底部 下一级，显然这部分蒸汽只能由最下一级下降的液体 部分气化而得到，此时气化所需的热量由加热器（称 为再沸器）供给。 在再沸器中，溶液的部分气化而产生上升蒸汽（又 称气相回流），如同设备上部液相回流一样，是精馏 得以连续稳定操作的另一个必不可少的条件之一。
二、连续精馏流程
进料板 →
板式塔
图中所示的是最常用的筛板塔。板式精馏塔分为三 筛板塔 部分：进料板、精馏段及提馏段。 生产时，原料液不断地经预热器预热到指定温度后， 从塔的中间部位进入塔内，原料液从哪块板进入，哪块 板就是进料板。进料板以上的部分称为 精馏段，以下的 进料板 精馏段 部分（包括进料板）称为提馏段。 包括进料板）称为提馏段 原料液进入后，在进料板上与从塔上部下降的液相 汇合后，逐板溢流，与从塔底部上升的蒸汽密切接触， 逐板溢流 不断的进行传质和传热过程，最后进入再沸器的液体几 乎全部为难挥发组分，引出一部分作为釜残液（或称馏 残液）产品，送预热器回收一部分余热后送往贮槽。
第九章 液体的蒸馏
主要内容
9-1 概述 9-2 双组分溶液的气液相平衡 9-3 几种蒸馏方法的分离原理 9-4 双组分连续精馏塔的计算 9-5 板式精馏塔的设计
§9-3 几种蒸馏方法的分离原理
§9-3-1 简单蒸馏 一、 操作方法 简单蒸馏是最早应用的蒸馏方法。这是一种单级 蒸馏操作。 将要分离的液体混合物一次加入蒸馏釜中，加热 至沸腾，使之逐渐的 部分气化，并不断的将生成的蒸 至沸腾 部分气化 汽引出，进入冷凝器冷凝，作为馏出液产品。其装置 如下图所示：
简单蒸馏装置
气相中的易挥发组分的组成y（下同）大于其液相 组成x，而相应的泡点温度则从tF升高到t1（蒸汽蒸出后， 釜残液因易挥发组分的含量降低，在tF不再沸腾，继续 升高温度，才能沸腾，泡点温度随液相组成而变化）。 升高温度，才能沸腾，泡点温度随液相组成而变化 釜中液相原来在t-x线上的点F的状态，一旦有微量气化， 就会由于浓度及泡点的微量变化而移至点1的状态。故 简单蒸馏又称微分蒸馏。状态 1产生的微量蒸汽的组成 简单蒸馏又称微分蒸馏 为y1。 随蒸馏过程的不断进行，釜残液中难挥发组分浓 度及泡点温度沿t-x线不断上升（沿t-x线向趋近于B 点），直到停止操作时，釜内残液中易挥发组分的组 成为最低xw、泡点温度为tw,即图中点w的状态；而馏出 液的浓度则沿着t-y线逐渐下降（沿 t-y线向趋近于B）， 线逐渐下降 直至与点w相对应的yw为止。
为了方便起见，各流股均以组成命名。 由图 3 知，第二级液相产品组成 x2 与 xF 较为接近， 因此x2可返回与xF相混合。同时，让x3与y1混合，这样 就消除了中间产品，提高了最后产品的收率。 由图 3 还可以看出，当 y1 与 x3 直接混合时，由于液 相温度t3低于气相温度t1,因此高温蒸汽将加热低温液体， 使液体部分气化，而蒸汽自身则被部分冷凝。
精馏得以连续稳定操作的两个必备条件： （1）塔顶的液相回流 （2）塔底的气相回流（或塔底设有再沸器产 生上升蒸气）。
上述在各级分离器 内的多次气液接触，可 以在板式塔内实现。即 相当于将各级分离器重 叠起来，每一块塔板就 相当于一个单级分离器。 如图5所示：
图5
图 6
精馏就是将混合液，在同一精馏塔中同时 多次的 进行部分气化和部分冷凝，从而塔顶得到几乎纯的易 进行部分气化和部分冷凝 挥发组分的馏出液，塔底得到几乎纯的难挥发组分的 釜残液。 精馏塔内，由于塔顶的液相回流和塔底的气相回流， 塔顶的液相回流和塔底的气相回流 构成了气液两相接触传质的必要条件，而挥发度的差 异又造成了有利的相平衡条件，使得轻重组分得到比 较纯的分离。
平衡蒸馏装置
T
t
平衡蒸馏装置
平衡蒸馏的分离纯度 也不是很高，也是只适应 于相对挥发度较大的物系， 适应于粗分。
§9-3-3 连续精馏
前述的两种蒸馏方式只能使液体混合物得到 有限的分离，因为都是进行一次部分汽化，是单级 蒸馏操作，远远不能满足工业生产要求。 工业生产要求 从理论上讲，可采用多级蒸馏的方法来达到 所要求的分离纯度，这样就可以使混合物中的组分 分离纯度 得到几乎纯的完全分离。
一、精馏原理——多次的部分汽 化和部分冷凝 以苯 - 甲苯混合液的精馏为 例，分析连续精馏的原理，如 右图所示： xF 将组成为 xF 、温度为 tF 的 混合液加热到 t1 ，使其部分气 化，并将气相与液相分开，则 所得气相组成为 y1 ，液相组成 为 x1 。由图中可以看出， y1 ＞ xF＞x1，但纯度都不会很高。
y1
y1>xF>x1
x1 图1
所以，将液体混合物进行一次部分气化（或部 分冷凝）的过程，只能起到部分分离的作用，远远 不能满足工业生产的要求。 而要使混合物中的组分得到几乎纯的完全分离， 必须进行多次部分气化和多次部分冷凝的过程。 多次部分气化和多次部分冷凝
设想将图1中的单级分离加以组合，变成如图 2 单级分离 所示的多级分离。 多级分离 若将第一级中溶液部分气化所得气相产品在冷 凝器中加以全部冷凝，然后再将冷凝液在第二级中 部分气化，此时所得气相产品为y2，y2必然大于y1， 若部分气化的次数（即级数）越多，所得蒸汽的组 成越高，最后几乎可得纯态的易挥发组分。 同理，若将从各分离器所得的液相产品分别进 行多次的部分气化的分离，则这种级数越多，得到 液相产品的组成就越低，最后可得到几乎纯态的难 挥发组分。
剩余的部分在再沸器中用蒸汽加热汽化，生成的蒸 汽回到塔内逐板上升，每经一块板时，都使蒸汽中易挥 发组分增加，难挥发组分减少，经过若干块板后的蒸汽 几乎全部为易挥发组分，进入塔顶冷凝器全部冷凝，所 得冷凝液一部分回流，另一部分经冷却后作为塔顶的馏 出液产品，送往贮槽。 在连续精馏操作中，在进料板以上，由于两相间传 质的结果，使上升蒸汽中易挥发组分的浓度逐渐升高， 到塔顶的蒸汽中易挥发组分浓度已很高，所以塔的上半 塔顶的蒸汽 部完成了上升蒸汽的精制，故称为 精馏段；而在进料板 精制 精馏段 以下，由于两相间传质的结果，使下降液体中的难挥发 组分得到提浓，到塔底的பைடு நூலகம்相中难挥发组分浓度已很高， 塔底的液相 所以塔的下半部完成了下降液相的提浓，称为 提馏段。 提浓 提馏段
§9-3-2 平衡蒸馏
平衡蒸馏，又称闪蒸，也是一种单级蒸馏操作。 这种操作可以是间歇式的，也可是连续式。 生产中采用如下图所示的装置，以连续操作的 方式进行平衡蒸馏。 混合液用泵加压输送，达到一定压强后进入换 加压 热器加热升温，使液体温度T高于分离器压强下液 体的泡点温度t，然后通过减压阀使其降压后进入 分离器中，此时过热的液体混合物即被迅速地部分 气化，平衡的气液两相在分离器中得到分离。通常 气化 分离器又称闪蒸罐（塔）。 闪蒸罐（塔）
xn xi x2 yn>yn-1>….>y2>y1
x1
图2
yn>yn-1>….>y2>y1
t1 t3
图3
上述的气液相组成变化情况可以从图3中清晰的看 出。因此同时多次的进行部分汽化和部分冷凝是使混 合液得以完全分离的必要条件。 合液得以完全分离的必要条件 但是上述所示的流程理论上是可以的，在实际生 产中是不能采用的，因为存在下述两个问题： （ 1 ）分离过程中得到许多中间馏分，如图 2 中的组 成为x2、xi及xn的液相产品。最后纯产品的收率会很低。 （2）设备庞杂，设备费用及操作费用都很大，且占 地面积也很大。
简单蒸馏操作原理
B
tw
W t2 t1 2 tF 1 F’ A
t
温度
F
0 xw x2 yw x1 组成 xF y2 x(y) y1 yF
二、 简单蒸馏的特点 1、简单蒸馏适应于相对挥发度比较大的体系，适 应于只需粗分且处理量不大的场合； 2、简单蒸馏过程是一个不稳定的间歇操作过程， 操作过程中，各参数（釜残液的量，组成，馏出液的 产量及组成等）均随时间而变化。操作过程的任一瞬 间气液两相总是处于平衡状态，但贮槽中馏出液的平 均组成与釜残液的组成只存在物料衡算关系，不存平 衡关系； 3、简单蒸馏设备流程简单，操作灵活方便。但需 投料、卸料，是分批操作，生产能力小，且不能得到 大量的高纯度的馏出液，只适应于小批量生产。