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蒸餾、分餾、精餾還是分不清楚?這些原理圖片非常直觀(蒸餾分餾精餾區別)

眾所周知,精餾是利用液體混合物中各組分揮發度的差別,使液體混合物部分汽化并隨之使蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。是一種屬于傳質分離的單元操作。那么什么叫蒸餾、什么是分餾、什么又是精餾?

蒸餾

將液體加熱至沸騰,使液體變為蒸氣,然后使蒸氣冷卻再凝結為液體,這兩個過程的聯合操作稱為蒸餾

1.簡單蒸餾

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在一定壓力下,液體混合液在蒸餾釜中加熱,當加熱到某一溫度時,液體開始汽化,生成的蒸汽當即被引出并繼續加熱,蒸汽不斷形成并不斷引出,將其冷凝冷卻成液體,將不同組成范圍的餾出液分別導入不同容器貯存,這種操作稱為簡單蒸餾

簡單蒸餾產品質量控制原理

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當餾出液平均組成或釜殘液組成降低至某規定值后(根據分離任務而定),停止蒸餾操作。

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在一批操作中,餾出液可分段收集,以得到不同組成(或組分)的餾出液。

特點:處理能力較低,分離效果不高。

適用范圍:只適用于小型粗略分離或作為初步加工。

2.平衡蒸餾

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如果將混合液加熱之沸騰,并使汽相與液相保持較長時間的密切接觸,且汽液兩相達到平衡狀態,最后再將兩相移入分離器分離,這種操作稱為平衡蒸餾

平衡蒸餾操作說明

  • 連續操作。原料液連續加入,塔頂、底產品不斷引出。
  • 單級。分離罐內只出現一次平衡,只能有限分離。
  • 穩態。分離罐內溫度(t)不變,塔頂、底產品組成(xA、yA)保持不變。

特點:只是部分分離,不能滿足高純度的分離要求

適用范圍:只適用于粗略分離或作為初步加工。

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掐頭去尾,在蒸酒時,只取第二次換入錫鍋里的涼水冷卻流出的酒,口味最為香醇,稱為“二鍋頭”。

3.最古老的蒸餾設備

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壺式蒸餾鍋資料圖

  1. 壺式蒸餾鍋是最古老的蒸餾設備;
  2. 主要由預熱器、蒸餾鍋、蛇形冷凝器三部分組成;
  3. 整個鍋體一般由銅制成,原因有四:一是銅導熱性好,二是抗酸性好;三是作催化劑,促成芳香物質的合成;
  4. 是使丁酸、已酸等形成不溶性銅鹽析出,降低蒸餾后酒液的酸性。

蒸餾沸點差別較大的混合液體時,沸點較低者先蒸出,沸點較高的隨后蒸出,不揮發的留在蒸餾器內,這樣,可達到分離和提純的目的。很明顯,蒸餾可將易揮發和不易揮發的物質分離開來,也可將沸點不同的液體混合物分離開來。但液體混合物各組分的沸點必須相差很大(至少30℃以上)才能得到較好的分離效果。

分餾、蒸餾的區別

在蒸餾沸點比較接近的混合物時,各種物質的蒸氣將同時蒸出,只不過低沸點的多一些,故難于達到分離和提純的目的,只好借助于分餾

相同:

  • 蒸餾和分餾都是分離液態混合物的方法。沒有本質差別,正是從這個意義上講,分餾是蒸餾原理的運用。
  • 蒸餾和分餾都是利用液態混合物中各成分的沸點不同,通過控制溫度加熱,使一部分物質經汽化,然后冷凝液化再收集,另一部分還保持原來的狀態留在原來的裝置中。

差別:

  • 蒸餾只進行一次汽化和冷凝,分離出的物質一般較純,例如用天然水制蒸餾水,在工業酒精中加生石灰后蒸餾得無水乙醇;
  • 分餾要連續進行多次汽化和冷凝,分離出的物質依然是混合物,只不過沸點范圍不同,例如對石油進行常減壓分餾后可以得到沸點范圍不同的多個餾分。

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精餾過程與其他蒸餾過程最大的區別

利用混合物中各組分揮發能力的差異,通過液相和氣相的回流,使氣、液兩相逆向多級接觸,在熱能驅動和相平衡關系的約束下,使得易揮發組分(輕組分)不斷從液相往氣相中轉移,而難揮發組分卻由氣相向液相中遷移,使混合物得到不斷分離,稱該過程為精餾。

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  1. 原料液連續地加入精餾塔內。
  2. 連續地從再沸器取出部分液體作為塔底產品(稱為釜殘液)。
  3. 塔頂蒸汽進入全(冷)凝器被全部冷凝,將部分冷凝液用泵(或借重力作用)送回塔頂作為回流液體,其余部分作為塔頂產品(稱為餾出液)采出。

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該過程中,傳熱、傳質過程同時進行,屬傳質過程控制在精餾段,氣相在上升的過程中,氣相輕組分不斷得到精制,在氣相中不斷地增濃,在塔頂獲輕組分產品。在塔內氣液兩相組分濃度沿塔高呈階梯變化。在提餾段,其液相在下降的過程中,其輕組分不斷地提餾出來,使重組分在液相中不斷地被濃縮,在塔底獲得重組分的產品。

精餾過程與其他蒸餾過程最大的區別

是在塔兩端同時提供純度較高的液相和氣相回流,為精餾過程提供了傳質的必要條件。提供高純度的回流,使在相同理論板的條件下,為精餾實現高純度的分離時,始終能保證一定的傳質推動力。所以,只要理論板足夠多,回流足夠大時,在塔頂可能得到高純度的輕組分產品,而在塔底獲得高純度的重組分產品。

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