蒸馏对象和装置

2．蒸馏操作装置
(3)工业生产装置
②工业精馏装置 工业型酒精精馏装置，如图7所示。
图7 工业型酒精精馏装置
一、蒸馏对象和装置
②工业精馏装置
该装置（图7）与实验室分馏装置（图4）也存在许 多相似之处。共同点是都有加热、蒸发和冷凝的设 备或仪器，都配有一个精馏设备或仪器（图7中为精 馏塔，图4中为分馏柱）。不同点，除设备或仪器的 材质、大小不同外，图7中有回流液回流，而图4中 没有回流管引入回流液，但实际上图4中也有回流， 靠空气冷却使蒸气在分馏柱中冷凝而形成回流。
图3 实验室普通蒸馏装置
图4
实验室分馏装
一、蒸馏对象和装置
2．蒸馏操作装置 (1)实验室装置 问题5 普通蒸馏装置与分馏装置两者主 要区别是什么？ 回答——在分馏装置中多了一个分馏柱。
图3 实验室普通蒸馏装置
图4 实验室分馏装置
一、蒸馏对象和装置
2.蒸馏操作装置
(2)传统蒸馏装置 传统蒸酒装置如图5所示，蒸锅中物料为水，加热后产生蒸汽。 蒸桶中物料为加工对象——酒醅（其中液体的酒精含量5°左右）。酒醅中酒精 被蒸汽蒸出，经冷凝器中水冷凝成液体，形成白酒（酒精含量40°~65°）。
例5 酒精19℃时饱和蒸气压为5.33kPa，78.3℃时饱和蒸气压为 100.33kPa。
例6 水20℃时饱和蒸气压为2.33kPa，100℃时饱和蒸气压为 100.33kPa。 根据液体的饱和蒸气压可以判断液体的挥发难易。在液-液溶液中， 同温度下，饱和蒸气压大的组分为易挥发组分，饱和蒸气压小的组分 为难挥发组分。（这种判断方法不适用于恒沸溶液。）
图8 工业酒精蒸馏后收集的三个馏分物料
〖课堂小结〗
1.蒸馏的加工对象为液-液溶液体系，蒸馏酒精水溶液可以分离酒精与水； 2.蒸馏装置分为实验室普通蒸馏装置、分馏装置、工业简单蒸馏装置和 工业精馏装置等； 3.蒸馏装置都有加热蒸发设备，也都有冷凝、接受设备；其中实验室分 馏装置还加装一个分馏柱，工业精馏装置主要有一个精馏塔。 4.蒸馏是通过加热让液体蒸发，同时通过冷却让挥发蒸气冷凝成液体 （收留）的一种单元操作；蒸馏是蒸发与冷凝两个过程联合操作； 5.蒸馏目的产物可能包括加工对象（液-液溶液）中每个组分； 6.液体一般都具有挥发性，但不同液体，其挥发性不同； 7.液体在每个温度点对应一个确定饱和蒸气压；相同压力下，饱和蒸气 压大的组分为易挥发组分，饱和蒸气压小的组分为难挥发组分； 8.在一定压力下液体沸腾的温度叫沸点。相同液体的沸点随压力降低而 降低。不同液体的沸点不同，液体的沸点的高低能反映液-液溶液中各组 分的挥发难易。
图5 传统蒸酒装置
一、蒸馏对象和装置
2.蒸馏操作装置
(2)传统蒸馏装置
问题6 传统蒸酒装置（图5）与实验室普通蒸馏装置（图3）有什么相同点？ 回答——传统加工装置中蒸锅和蒸桶相当实验室普通蒸馏装置中蒸馏瓶（圆底烧瓶）； 两者都需要进行加热，都配有冷凝管或冷凝器，都通冷却水，都有产品接受器（一个 为白酒罐，另一个为锥形瓶）。
知识点编号：ZYKC20112902040101
蒸馏的概述
在《传质与分离》学习领域课程中，已进行“蒸发”和“吸收”两个情境内容学习。
回顾1 食盐水蒸发可获得食盐。实验室蒸发过程，如图1所示。食盐水属于 固体-水的溶液体系。 回顾2 空气与二氧化碳混合气体用氢氧化钠溶液吸收，可使吸收尾气中二氧 化碳含量下降。实验室吸收过程，如图2所示。吸收的加工对象是混合气体， 并且需要借助吸收剂。
问题4 判断 (1)液化的丙烷和丙烯混合物不属于液-液溶液体系。( (2)汽油和煤油混合物属于液-液溶液体系。( )
)
蒸馏的加工对象是液-液溶液（均相）体系（不包括液-液恒沸溶液）、液-液固体系（如从酒醅中把酒蒸馏出来）、液-固体系（如干馏油页岩）。后两者 不作学习重点。
一、蒸馏对象和装置
2．蒸馏操作装置
2．蒸馏的目的产物
蒸馏作为单元操作，其目的产物可能包括液-液溶液中每个组分。 例2 蒸馏苯-甲苯混合物，目的产物既包括蒸发冷凝收集的苯，也包 括蒸馏釜残留的甲苯。
三、有关蒸馏对象的一些概 念
1．液体的挥发性
液体的挥发性是指液体在分子运动作用下、具有从表面溢出并形成气体 的倾向，并随着温度的升高而增大的属性。液体的挥发性存在差别。 液体一般具有挥发性。酒精水溶液中酒精有挥发性，水也有挥发性。 例3 例4 教室中放一杯酒精，能闻到酒精气味——酒精挥发了。 湿衣服被凉干了——水挥发了。
从加工目的和对象看，蒸馏是分离液-液溶液体系的一类单元操作。蒸馏操作 装置分为实验室装置、传统加工装置和工业生产装置。 (1)实验室装置 ①实验室普通蒸馏装置 如图3所示，该装置能实现酒精水溶液的分离，得到 酒精收集在接受瓶（锥形瓶）中，但得到产品纯度不高。 ②实验室分馏装置 如图4所示，该装置能实现酒精水溶液的分离，得到酒精 收集在接受瓶（圆底烧瓶）中，产品纯度较高。
源自文库
〖课堂巩固〗
练习1 甲醇、乙醇、水的常压沸点分别为64.7℃、78.5℃、100℃。假设 工业酒精中甲醇、乙醇、水的体积百分比分别为5%、90%、5%，蒸馏 150mL工业酒精，将沸程低于77℃的馏分收集后倒入(A)杯；将沸程介 于77℃~79℃的馏分收集后倒入(B)杯；当沸点高于79℃停止蒸馏，残液 倒入(C)杯，如图8所示。判断：(A)杯、(B)杯、(C)杯中主要的一种物质 分别是什么？
图4 实验室分馏装置
图7 工业型酒精精馏装置
二、蒸馏的概念和产物
1．蒸馏的概念（从现象和过程了解）
从现象和过程看，蒸馏是通过加热让液体蒸发，同时通过冷却让挥发 蒸气冷凝成液体而收留的一种单元操作。蒸馏是蒸发与冷凝两个过程 联合的操作。 例1 酒精水溶液蒸馏，如图3。用酒精灯加热圆底烧瓶中酒精水溶液 使酒精气化，这是一个蒸发的过程，用冷却水通过冷凝管将酒精蒸气 冷凝，这是一个冷凝的过程。
图3 实验室普通蒸馏装置
一、蒸馏对象和装置
1．蒸馏的加工对象
从个案看，蒸馏操作能使酒精水溶液实现酒精与水分离。 问题2 从普遍性看，蒸馏能使什么类型混合物实现分离？ 回答——液-液溶液（均相）体系。 问题3 单项选择 (1)下面物料体系属于液-液溶液体系是 。选择( ) A.食盐水溶液 B.鲜牛奶 C.酒精水溶液 D.水煤气 (2)下面物料体系属于液-液溶液体系是 。选择( ) A.油水混合物 B.苯和甲苯混合物 C.盐酸 D.硝酸钾-水结晶体系
液体挥发是指液体变为气体或蒸气的过程。当加热后，温度升高，液体 的饱和蒸气压升高，液体的挥发变得更容易。 蒸发是通过加热使液体挥发的过程。液体的自然挥发和蒸发一般源自液 体表面。当沸腾时，蒸发也源自液体内部。
三、有关蒸馏对象的一些概念
2．液体的饱和蒸气压
液体置于密闭的真空体系中，形成饱和蒸气所维持一定的压力，称为 饱和蒸气压。
图5 传统蒸酒装置
图3 实验室普通蒸馏装置
一、蒸馏对象和装置
2.蒸馏操作装置
(3)工业生产装置
①工业中简单蒸馏装置 如图6所示，该装置与传统蒸酒装置（图5）也存在许多 相似之处。共同点是都有加热、蒸发和冷凝设备。不同点是图6中采用钢制工业 设备。
a 外形图 图6 工业中简单蒸馏装置
b 示意图
一、蒸馏对象和装置
〖作业布置〗
1.单项选择 (1) 工业精馏装置包括加热蒸发设备，冷凝、接受设备，以及一个 选择( ) A.精馏塔 B. 分馏柱 C.吸收塔 D.吸附柱 2.判断 (1)酒精水溶液中酒精是易挥发组分，水是难挥发组分。( (2)酒精的常压沸点比水的常压沸点高。
。
)
谢 谢！
图1 食盐水的蒸发
图2 空气与二氧化碳混合气体吸收分离
问题1 酒精水溶液，用什么方法可实现酒精和水分离？
回答——酒精水溶液采用蒸馏方法，可实现酒精与水分离。
其实验室过程如图3所示。
酒精水溶液在蒸馏烧 瓶中被加热，其中酒 精比水更容易气化， 蒸气中以酒精为主， 被冷凝管中水冷凝， 收集，可得浓度更高 的酒精。
例7 根据酒精19℃时饱和蒸气压5.33kPa，水20℃时饱和蒸气压 2.33kPa，可以判断，在酒精水溶液中，酒精是易挥发组分，水是难 挥发组分。
三、有关蒸馏对象的一些概念
3．液体的沸点
沸点是在一定压力下液体沸腾的温度。同种液体，沸点随压力降低而 降低。不同液体，其沸点不同，液体沸点的高低能反映液-液溶液中各 组分的挥发难易（但不适用于恒沸溶液）。 在液-液溶液中，同压力下，沸点低的组分为易挥发组分，沸点高的组 分为难挥发组分。 例8 在酒精水溶液中，常压下，酒精的沸点78.5℃，水的沸点100℃， 酒精的沸点低于水的沸点，因而，酒精是易挥发组分，水是难挥发组 分。