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蒸馏

2021-07-16 12:27:29

蒸馏(英语:Distillation、Distilled)(法语:distillation)是一种热力学的分离工艺,它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同,使低沸点组分蒸发,再冷凝以分离整个组分的单元操作过程,是蒸发冷凝两种单元操作的联合。与其它的分离手段,如萃取吸附等相比,它的优点在于不需使用系统组分以外的其它溶剂,从而保证不会引入新的杂质。

蒸馏有许多的应用,例如:

  • 将制酒用材料发酵英语Fermentation(food)后,用蒸馏方式制作含有高乙醇含量的蒸馏酒,或其他有商业价值的发酵制品。
  • 海水淡化传统上会用蒸馏来进行,是有效的作法。
  • 在石化产业中,原油稳定(oil stabilization)是一种减少原油蒸气压的分馏方式,使原油的储存及运输可以安全,也减少原油中挥发到大气中的挥发性碳氢化合物。在炼油厂的中游操作中,分馏是将石油转换为燃料及原材料的主要单元操作类别之一
  • 低温物理学中的蒸馏可以分离空气,产生的产物为工业应用的氧、氮及氩。
  • 化学工业中,许多化学合成的产物会用蒸馏方式,和其他物质(可能是其他产物、杂质,或是未反应的反应物)分离。

原理

不同组分液体具有不同的沸点,是蒸馏最基本的理论依据。在相同温度下,液体上方各个组分蒸气的分压也有所不同。

参考二元单相液体的相图,当由液体A和B按一定比例配成的混合液(设A的浓度为c1)经过加热后到达沸点线,然后通过无差异的气液平衡(从1到2),在生成的气相中得到A的含量为c2的混合气;该气体经过降温冷凝后收集便得到具有新组成(A浓度为c2)的液体。按图例来讲,就是左侧的A组分被提纯了(因为c2大于c1)。

蒸馏有两种形式:

  • 简单蒸馏,如制造蒸馏水以去除其中溶解的固体杂质;制造蒸馏酒以浓缩酒精,去除部分水分;
  • 精馏,也叫分馏,利用混合液体中各成分沸点的不同,将其他部分的液体气化,因此可以分离各成分,例如在在加压冷却空气过程中,分馏出沸点较高,尚未液化的液氮

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参考文献

外部链接

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