蒸 馏---------基本概念和基本原理(0)
化工原理蒸馏精馏知识要点
三、操作线方程
1. 精馏段操作线方程
对如图划定范围作物料衡算 V=L+D 对易挥发组分衡算 Vyn+1=Lxn + DxD V, yn+1
D,xD
第n板
L, xn
Dx D L y n 1 x V V 令回流比 R=L/D xD R y n1 xn R1 R1
2. 恒摩尔溢流
精馏段内，每层塔板下降的溢流摩尔流量相等。 提馏段内，每层塔板下降的溢流摩尔流量相等
L1=L2=…=Ln=定值 （精馏段） L 1=L2=…=Ln=另一定值 （提馏段） 一定注意： 精馏段和提馏段下降的溢流分别不相等。 精馏段和提馏段上升的蒸汽分别不相等。 因为加料板加入原料液后使两段汽液两相流量发 生变化。 当各组分摩尔汽化焓相等，汽液接触良好且可忽 略显热(与汽化热比较)，保温良好且塔的热损失 可忽略时，恒摩尔流假定基本上成立。
露点
泡点
x或 y
0 P p A pB p 0 x p A A B (1 x A )
xA
0 P pB 0 p0 p A B
y A p0 A xA / P
对某一温度和总压，由这几式可求出xA，yA。 得出一系列的值后便可作出如前图所示的图来。 对于非理想溶液，计算很复杂。一般由实验得 出平衡数据。实验得出的平衡数据也是计算的 基础。
2. 相对挥发度(relative volatility)
溶液中两组分挥发度之比称相对挥发度,。通 常用易挥发组分挥发度作分子。
vA pA / x A vB pB / x B
蒸馏与分馏技术(精细化学品分离提纯技术)
⑤共沸点
具有固定的沸点和固定组成的双组分混合物， 其沸腾时气相和液相的组成完全相同，无法分馏分 离。这一沸点叫共沸点；其组成叫共沸物。
最高共沸点— 共沸点高于两个组分的独立沸点。 最低共沸点— 共沸点低于两个独立组分沸点。
℃℃
↑ ↑蒸气→蒸气→
←液体←液体
℃℃
↑↑
蒸蒸00A 100 mole%mBole%0B 0
③分馏原理
当烧瓶中被分馏的液体加热到沸点后，蒸气 进入分馏柱，并被部分冷凝成液体。这液体含 低沸点成分比蒸馏瓶内的多，因此沸点也比蒸 馏瓶内的低。当烧瓶内另一部分蒸气上升到分 馏柱中时，便和这部分已冷凝的液体进行热交 换，使其重新气化，而蒸气则被部分冷却。继 续上升的蒸气在离开分馏柱以前在不断进行着 上升—冷凝—气化的过程。每一次分馏柱内由下 向上的气化—冷凝过程都使低沸点组分的含量提 高。难以用简单蒸馏的办法分离的混合液体在 适当的分馏柱和适当的条件下可分开。
亨氏柱又叫填料式分馏柱，其空管如图2－4b。管内 径为2.5—3.5cm,长度30—60cm不等。分馏效率的高低取 决于填料的种类,一般是“雷氏环”、短玻管（6×6mm）。 该分馏柱优点是分馏效率高，缺点是柱内液体滞留较多且 不易洗脱。
回流比：指在同一时间内回流的液体量和馏出的 液体量之比（可以用数滴来简单地计量）。
❖ 分馏柱要尽可能调整到垂直 状态，以保证柱子内表面的 冷凝液的均匀分布和蒸气的 齐头上升。
（3）分馏应注意的问题
①选好分馏柱 • 分馏的关键。被分馏的混合物沸点差别越大， 对分馏柱的要求越低；沸点差别越小，使用的 分馏柱塔板数应越高。 • 分馏柱所需理论塔板数也可以用下式估算：
n = T1 + T2 2 ( T2 - T1)
分子蒸馏技术的原理和应用(精)
分子蒸馏技术的原理和应用分子蒸馏技术简介分子蒸馏是一项较新的尚未广泛应用于产业化生产的分离技术，能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的题目。
分子蒸馏是一种特殊的液－液分离技术，能在极高真空下操纵，它依据分子运动均匀自由程的差别，能使液体在远低于其沸点的温度下将其分离，特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物系的分离。
由于其具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点，因而能大大降低高沸点物料的分离本钱，极好地保护了热敏性物质的特点品质，该项技术用于纯自然保健品的提取，可摆脱化学处理方法的束缚，真正保持了纯自然的特性，使保健产品的质量迈上一个新台阶。
分子蒸馏技术，作为一种对高沸点、热敏性物料进行有效的分离手段，自本世纪三十年代出现以来，得到了世界各国的重视。
到本世纪六十年代，为适应浓缩鱼肝油中维生素Ａ的需要，分子蒸馏技术得到了规模化的产业应用。
在日、美、英、德、苏相继设计制造了多套分子蒸馏装置，用于浓缩维生素Ａ，但当时由于各种原因，应用面太窄，发展速度很慢。
但是，在过往地三十多年中，人们一直在不断地重视着这项新的液－液分离技术的发展，对分离装置精益求精、完善，对应用领域不断探索、扩展，因而一直有新的专利和新的应用出现。
特别是从八十年代末以来，随着人们对自然物质的青睐，回回自然潮流的兴起，分子蒸馏技术得到了迅速的发展。
对分子蒸馏的设备，各国研制的形式多种多样。
发展至今，大部分已被淘汰，目前应用较广的为离心薄膜式和转子刮膜式。
这两种形式的分离装置，也一直在精益求精和完善，特别是针对不同的产品，其装置结构与配套设备要有不同的特点，因此，就分子蒸馏装置本身来说，其开发研究的内容尚十分丰富。
在应用领域方面，国外已在数种产品中进行产业化生产。
特别是近几年来在自然物质的提取方面应用较为突出，如：从鱼油中提取EPA与DHA、从植物油中提取自然维生素E等。
另外，在精细化工中间体方面的提取和分离，品种也越来越多。
化工原理09--蒸馏
层 塔 板上 上层 升塔 蒸板 汽下 的降 组液 成体 间的 的组 关成 系和 下
操 作 线 方 程 的 物 理 意 义 ：
提馏段操作线方程
31
一精馏塔用于分离乙苯-苯乙烯混合物，进料量 3100kg/h，其中乙苯的质量分率为0.6，塔顶、底 产品中乙苯的质量分率分别要求为0.95、0.25。 求塔顶、底产品的质量流量、摩尔流量。
1、保持回馏比恒定 根据精馏段的操作线 方程，其斜率不变。
斜率 =R/R+1
xwe
xw1
xde
xd1
2、保持馏出液组成恒定
因回流比不断增大， 精馏段操作线的截 距不断减小。
63
xwe xw1
xd
第六节
特殊精馏
一、水蒸气蒸馏：
用于易分解而与水又 不互溶，或要求分离 压力不易达到的体系。 d 在分离的气相： P=pA+pw f
47
48
3、逐板计算法求理论塔板数：
平衡关系： y=x/（1+（ -1）x），x=y/（y+ （1-y））
精馏段操作线方程： y=Rx/（R+1）+xD/（R+1）
提馏段操作线方程： y=L’x/（L’-W）+L’xW/（L’-W）
反复使用平衡关系和操作线关系即可求得理论塔板数
y1=xD 平衡关系 精馏段操作线方程 y’1 提馏段操作线方程 y2 x1 x2
组成量的关系满足 杠杆定律。
17
简单蒸馏的计算： 蒸馏釜的生产能力，根据热负荷 和传热能力 计算。 馏出液、残液的浓度与馏出量（或残留量） 之间的关系。
物料衡算 相平衡关系
18
三、简单蒸馏的计算： 在釜内某一瞬时，液体量为W，经微分时间dt 后，残液量为（W-dW），液相组成由x降为 （x-dx），气相组成为y。 对dt时间作易挥发组分的物料衡算： Wx=（W-dW）（x-dx）+ydW dW = dx W y-x 积分限为W=W1，x=x1；W=W2，x=x2， 1、溶液为理想溶液，得： lnW1/W2 =[1/(-1)] ln[x1(1-x2)/x2(1-x1)]+ln[1-x2/1-x1] 由:x1=A1/W1, x2=A2/W2 得:A1/A2=(B1/B2) W1=A1+B1,W2=A2+B2
蒸馏定义及特点(精)
2、按操作压力分为加压、常压和真空蒸馏
常压下为气态(如空气、石油气)或常压下泡点为室温 的混合物，常采用加压蒸馏；常压下，泡点为室温至 150℃左右的混合液,一般采用常压蒸馏；对于常压下泡 点较高(一般高于150℃)或热敏性混合物(高温下易发生分 解，聚合等变质现象)，宜采用真空蒸馏，以降低操作温 度。
精馏是利用混合液中各组分间挥发度 的差异以实现高纯度分离的一种操作。平 衡蒸馏仅通过一次部分汽化和冷凝，只能 部分地分离混合液中的组分，若进行多次 的部分汽化和部分冷凝，便可使混合液中 各组分几乎完全分离。
一、精馏原理
工业上是将上图的每个分离器做成一块；或在一个圆形的塔内 装有一定高度的填料。板上液层或填料表面是汽液两相进行传热和 传质的场所。
所谓泡点是指液体在恒定的外压下，加热至开始出 现第一个气泡时的温度。露点是指气体冷却时，开始凝 聚出第一个液滴时的温度
3、按被分离混合物中组分的数目可分为两组分 精馏和多组分精馏
工业生产中，绝大多数为多组分精馏，但两 组分精馏的原理及计算原则同样适用于多组分精 馏，只是在处理多组分精馏过程时更为复杂些， 因此常以两组分精馏为基础。
4.按操作流程分为间歇蒸馏和连续蒸馏 间歇蒸馏主要应用于小规模、多品种或某些
有特殊要求的场合，工业中以连续蒸馏为主。间 歇蒸馏为非稳态操作，连续蒸馏一般为稳态操作。
三、精馏操作流程
精馏分离过程可连续操作，也可间歇操作。 精馏装置系统一般都应由精馏塔、塔顶冷凝器、 塔底再沸器等相关设备组成，有时还要配原料预 热器、产品冷却器、回流泵等辅助设备。
2.2 简单蒸馏和平衡蒸馏
对于组分挥发度相差较大、分离要求 不高的场合(如原料液的组分或多组分的初 步分离)，可采用简单蒸馏和平衡蒸馏。
蒸馏––––基本概念和基本原理
蒸馏––––基本概念和基本原理利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。
这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。
对于均相物系，必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。
蒸馏操作采用改变状态参数的办法（如加热和冷却）使混合物系内部产生出第二个物相（气相）；吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。
一、两组分溶液的气液平衡1．拉乌尔定律理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律：p A=p A0x A p B=p B0x B=p B0（1—x A）根据道尔顿分压定律：p A=Py A而P=p A+p B则两组分理想物系的气液相平衡关系：x A=（P—p B0）/（p A0—p B0）———泡点方程y A=p A0x A/P———露点方程对于任一理想溶液，利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成；反之，已知一相组成，可求得与之平衡的另一相组成和温度（试差法）。
2．用相对挥发度表示气液平衡关系溶液中各组分的挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示，即v A=p A/x A v B=p B/x B溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。
其表达式有：α=v A/v B=（p A/x A）/（p B/x B）=y A x B/y B x A对于理想溶液：α=p A0/p B0气液平衡方程：y=αx/[1+（α—1）x]Α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。
α愈大，挥发度差异愈大，分离愈易；α=1时不能用普通精馏方法分离。
3．气液平衡相图（1）温度—组成（t-x-y）图该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线）组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。
气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同，但气相组成大于液相组成；若气液两相组成相同，则气相露点温度大于液相泡点温度。
蒸馏基本原理
小实验
在一个容器中放入苯40mol(3.12kg) ， 甲苯60mol(5.52kg) ，充分搅拌使之混合均 匀成为均相混合物。
然后进行加热，升温到100˚C，则混合 物处于沸腾状态，将产生的蒸汽引入冷凝 器冷凝后装入另一个容器，这样原来的混 合物被分成两部分，如图10-1所示。
xF,A=0.4 xF,B=0.6 F=100mol
本章重点介绍：两组分常压连续精馏。
第一节 二元物系的汽液平衡
蒸馏是汽液间的传质过程，传质推动 力是汽相或者液相的实际浓度与平衡浓度 的差距，传质过程的极限程度是汽液两相 达到相平衡，因此，汽液平衡关系是分析 蒸馏原理和进行设备设计计算的理论基础。 相平衡是《物理化学》课程学习的基本内 容，本节侧重论述相平衡在本课程中的应 用。
10-2 二元理想溶液及其汽液平衡图
பைடு நூலகம்
一.理想溶液的汽液平衡
根据溶液中同分子间作用力与异分子间作用 力的差异程度，可将溶液分为理想溶液和非理想 溶液。理想溶液是指同分子间作用力与异分子间 作用力相同或相近，溶液中各个组分在全部浓度 范围内（x=0→1）服从拉乌尔定律，即
pA=pA0 xA （xA =0→1）
二. 沸点-组成图（t-x-y图）
如汽液平衡时总压P不高（一般小于 10atm），则道尔顿分压定律适用于汽相， 即
P=pA+pB 若溶液为理想溶液，则有
(10-3)
P= pA0 xA + pB0 xB = pA0 xA + pB0 (1-xA ) (10-4)
二. 沸点-组成图（t-x-y图）
由上式得
xA
P pB0
pA0
p
0 B
又由道尔顿分压定律得
本章主要介绍蒸馏的基本原理(共49张PPT)
由其泡点或露点计算确定。对液相则由泡点计算确定其
平衡常数 、泡点 及与之平衡气相组成 ，并
有
。对气相混合物，则由露点计算来确定
其 、 及。
第七页，共四十九页。
二元混合物相平衡关系
对于理想的二元混合物的相平衡(pínghéng)关系，由平衡 常 (pínghéng) 数表示，则有：
YA=KA.xA, KA =pA/P, yB=KB.xB， KB =pB/P
(10.27)
式（ 10.27 ）为提馏段操作方程常用表达式，亦为线性方 程，关联提馏段任意塔截面(jiémiàn)上，上升蒸气与流下液相组 成xn，yn+1 的关系。已知流下液相组成 ，即可由式 （ 10.27 ）得来自n+1板上的蒸气组成 。
第二十五页，共四十九页。
若将精馏段及提馏段两操作线与平 衡曲线（y～x）同时(tóngshí)绘于同一 直角坐标中，如图10-7所示。精馏 段操作线如DC所示，提馏段操作线 如QW所示。
第三节 二元连续(liánxù)精馏的分析和计算
10－8 全塔物料(wùliào)衡算
应用全塔物料衡算可以找出经历塔顶、底 的产量与进料量及各组成之间的关系。如 图10－5所示。令：
F为料液流量；D为塔顶产品（馏出液） 流量；W为塔底产品（釜液）流量；ZF 为料液组成；xD、xW为塔顶、底产品的组成。
本章重点：
·连续精馏过程的基本原理及过程描述的基本方法 ·二元精馏过程的设计以及精馏过程的操作分析与诊断 ·精馏过程的塔设备
第三页，共四十九页。
第一节 二元物系的气液平衡(pínghéng)
a. 气液相平衡
b. 在一封闭容器中,如图6.1.1所示。在一 定条件下，液相中各组分均有部分(bùfen)分 子从界面逸出进入液面上方气相空间， 而气相也有部分(bùfen)分子返回液面进入液 相内。经长时间接触，当每个组分的分 子从液相逸出与气相返回的速度相同， 或达到动态平衡时，即该过程达到了相 平衡。平衡时气液两相的组成之间的关 系称为相平衡关系。它取决于体系的热 力学性质，是蒸馏过程的热力学基础和 基本依据。
能否简要解释一下蒸馏的工作原理？
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。
蒸馏的原理与应用实例
蒸馏的原理与应用实例1. 蒸馏的基本原理蒸馏是一种常用的分离和纯化混合物的方法。
其基本原理是根据物质在不同温度下的沸点差异来将混合物中的组分分离。
通过加热混合物，使其中沸点较低的组分先蒸发，然后将蒸汽冷凝回液体形式，从而得到高纯度的目标物质。
蒸馏过程中主要包括以下几个步骤： - 加热混合物，使其中的组分蒸发； - 将蒸汽冷凝为液体； - 收集冷凝液。
蒸馏可分为简单蒸馏和精馏两种类型。
简单蒸馏适用于沸点差异较大的组分分离，而精馏适用于沸点差异较小的组分分离。
2. 蒸馏的应用实例2.1 石油精炼蒸馏在石油精炼中起着重要作用。
原油中含有多种不同沸点的碳氢化合物，通过蒸馏可以将其分离为不同馏分。
在石油精炼过程中，将原油进行加热，使沸点较低的组分先蒸发，然后通过冷凝收集各个馏分。
常见的石油馏分包括汽油、柴油、航空煤油等。
2.2 酒精提纯蒸馏也常用于对酒精的提纯。
在酒精发酵过程中，会产生一些杂质和水分。
通过蒸馏，可以将酒精与水等杂质分离，得到高纯度的酒精。
蒸馏过程中，酒精的沸点较低，因此先蒸发；而水的沸点较高，会在较后的阶段蒸发。
2.3 盐水淡化蒸馏也可以用于盐水淡化的过程中。
盐水淡化是一种将海水中的盐分去除，得到淡水的方法。
在盐水淡化过程中，先通过加热将海水蒸发，然后将蒸汽冷凝成淡水。
这种方法可以有效地解决淡水资源短缺的问题。
2.4 香精提取蒸馏还常用于香精的提取过程中。
许多天然植物中含有香气物质，通过蒸馏可以将这些香气物质提取出来。
在蒸馏过程中，将植物材料与水一起加热，使香气物质蒸发，然后将蒸汽冷凝为液体，得到香精。
3. 总结蒸馏是一种常用的分离和纯化混合物的方法。
其基本原理是根据物质在不同温度下的沸点差异来将混合物分离。
蒸馏在石油精炼、酒精提纯、盐水淡化和香精提取等方面有着广泛的应用。
通过加热混合物，并将蒸汽冷凝，可以有效地分离和提取目标物质，得到高纯度的产物。
蒸馏与分馏实验报告（共8篇）
蒸馏与分馏实验报告(共8篇)蒸馏与分馏实验报告实验一蒸馏与分馏一、实验目的1. 掌握普通蒸馏、分馏的原理和操作方法，了解其意义。
2. 学习安装仪器的基本方法。
3. 学会用常量法测定液态物质的沸点。
二、基本原理蒸馏liquidgasliquid(纯)分馏1、蒸馏（1）什么是沸点：AliquidBgasliquid(A)每种纯液态有机物在一定的压力下具有固定的沸点，当液态有机物受热时，蒸气压增大，待蒸气压达到大气压或所给定的压力时，即P蒸＝P外，液体沸腾，这时的温度称为液体的沸点。
（2）液—气—液的过程蒸馏就是将液态物质加热到沸腾变为蒸气，又将蒸气冷凝为液体这两个过程的联合操作。
如果将某液体混合物（内含两种以上的物质，这几种物质沸点相差较大，一般大于30℃）进行蒸馏，那么沸点较低者先蒸出，沸点较高者后蒸出，不挥发的组分留在蒸馏瓶内，这样就可以达到分离和提纯的目的。
纯液态有机物在蒸馏过程中沸点变化范围很小（一般0.5-1.0℃）。
根据蒸馏所测定的沸程, 可以判断该液体物质的纯度。
归纳起来，蒸馏的意义有以下三个方面：①分离和提纯液态有机物。
②测出某纯液态物质的沸程，如果该物质为未知物，那么根据所测得的沸程数据，查物理常数手册，可以知道该未知物可能是什么物质。
③根据所测定的沸程可以判断该液态有机物的纯度。
2、分馏普通蒸馏只能分离和提纯沸点相差较大的物质，一般至少相差30℃以上才能得到较好的分离效果。
对沸点较接近的混合物用普通蒸馏法就难以分开。
虽经多次的蒸馏可达到较好的分离效果，但操作比较麻烦，损失量也很大。
在这种情况下，应采取分馏法来提纯该混合物。
分馏的基本原理与蒸馏相类似，所不同的是在装置上多一个分馏柱，使气化、冷凝的过程由一次变为多次。
简单地说，分馏就是多次蒸馏。
分馏就是利用分馏柱来实现这“多次重复”的蒸馏过程。
当混合物的蒸气进入分馏柱时，由于柱外空气的冷却，蒸气中高沸点的组分易被冷凝，所以冷凝液中就含有较多高沸点物质，而蒸气中低沸点的成分就相对地增多。
蒸馏的原理和操作及注意事项
蒸馏的原理及操作和注意事项蒸馏是提纯液体物质和分离混合物的一种常用的方法。
通过蒸馏还可以测出化合物的沸点，所以它对鉴定纯粹的液体有机化合物也具有一定的意义。
一、蒸馏原理液体的分子由于分子运动有从表面逸出的倾向，这种倾向随着温度的升高而增大，即液体在一定温度下具有一定的蒸气压，当其温度达到沸点时，也即液体的蒸气压等于外压时（达到饱和蒸气压），就有大量气泡从液体内部逸出，即液体沸腾。
一种物质在不同温度下的饱和蒸气压变化是蒸馏分离的基础。
将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏。
很明显，蒸馏可将易挥发和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。
（液体混合物各组分的沸点必须相差很大，至少30o C以上才能达到较好的分离效果）。
纯粹的液体有机化合物在一定压力下具有一定的沸点。
但由于有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物（或恒沸混合物），他们也有一定的沸点（高于或低于其中的每一组分）。
因此具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物。
一般不纯物质的沸点取决于杂质的物理性质以及它和纯物质间的相互作用：假如杂质是不挥发的，溶液的沸点比纯物质的沸点略有提高（但在蒸馏时，实际上测量的并不是溶液的沸点，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，则蒸馏时液体的沸点会逐渐上升；或者由于组成了共沸混合物，在蒸馏过程中温度可保持不变，停留在某一范围内。
二、蒸馏操作1. 蒸馏装置及安装最简单的蒸馏装置，如图28所示。
常压蒸馏装置主要由蒸馏烧瓶、蒸馏头、温度计套管、温度计、冷凝管、接液管和接受瓶等组成。
蒸馏液体沸点在140o C以下时，用直形冷凝管；蒸馏液体沸点在140o C 以上时，由于用水冷凝管温差大，冷凝管容易爆裂，故应改用空气冷凝管——高沸点化合物用空气冷凝管已可达到冷却目的。
蒸馏易吸潮的液体时，在接液管的支管处应连一干燥管；蒸馏易燃的液体时，在接液管的支管处接一胶管通入水槽，并将接受瓶在冰水浴中冷却。
食品工程原理-第4章 蒸馏
泡点
开始冷凝产生液滴。
露点与组成y有关。
两组分溶液的气液平衡相图
1、温度-组成图（t-x-y图）
三 区：
液相区：蓝线以下 过热蒸气区：红线以上 气液共存区：红、蓝线包围
两组分溶液的气液平衡相图
1、温度-组成图（t-x-y图）
气液共存区（两相区）特点：
1.当两相温度相同时：
y>x
2.当组成相同时：
t露点>t泡点
两组分溶液的气液平衡相图
1、温度-组成图（t-x-y图） t
B
t — x线
总压一定
t — y线
溶液组成为 xF ，温度tF
加热至该溶液的泡点G，
tG
G
A
产生第一个气泡的组成为 ？ tF
此时液相组成为？ 0
F
xF
x(或y)
yF 1.0
图1-1 苯-甲苯的t-x(y) 相图 (总压P=101.3kPa)
温度℃ 80.1
85
90
95
100
105
110.6
a
2.54
2.51
2.46
2.41
2.37
X
1.000 0.780 0.581 0.412 0.258 0.130 0
Y
1.000 0.897 0.773 0.663 0.461 0.269 0
总压P为101.33KPa下的气液平衡数据
温度℃ 80.1
x
P pB0 pA0 pB0
P - fB(t) fA (t) - fB(t)
泡点 方程
表示气液平衡下液相组成与平衡温度之间的关系。
(1-4)
习惯上，X表示液相中易挥发组分的摩尔分率，以1-x表示难挥
蒸馏的原理及操作和注意事项
蒸馏的原理及操作和考前须知蒸馏是提纯液体物质和别离混合物的一种常用的方法。
通过蒸馏还可以测出化合物的沸点，所以它对鉴定纯粹的液体有机化合物也具有一定的意义。
一、蒸馏原理液体的分子由于分子运动有从外表逸出的倾向，这种倾向随着温度的升高而增大，即液体在一定温度下具有一定的蒸气压，当其温度到达沸点时，也即液体的蒸气压等于外压时〔到达饱和蒸气压〕，就有大量气泡从液体内部逸出，即液体沸腾。
一种物质在不同温度下的饱和蒸气压变化是蒸馏别离的根底。
将液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，然后使蒸气冷却再凝结为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏。
很明显，蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质别离开来，也可将沸点不同的液体混合物别离开来。
〔液体混合物各组分的沸点必须相差很大，至少30o C以上才能到达较好的别离效果〕。
纯粹的液体有机化合物在一定压力下具有一定的沸点。
但由于有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混合物〔或恒沸混合物〕，他们也有一定的沸点〔高于或低于其中的每一组分〕。
因此具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物。
一般不纯物质的沸点取决于杂质的物理性质以及它和纯物质间的相互作用：假设杂质是不挥发的，溶液的沸点比纯物质的沸点略有提高〔但在蒸馏时，实际上测量的并不是溶液的沸点，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〕；假设杂质是挥发性的，那么蒸馏时液体的沸点会逐渐上升；或者由于组成了共沸混合物，在蒸馏过程中温度可保持不变，停留在某一范围内。
二、蒸馏操作1. 蒸馏装置及安装最简单的蒸馏装置，如图28所示。
常压蒸馏装置主要由蒸馏烧瓶、蒸馏头、温度计套管、温度计、冷凝管、接液管和接受瓶等组成。
蒸馏液体沸点在140o C以下时，用直形冷凝管；蒸馏液体沸点在140o C 以上时，由于用水冷凝管温差大，冷凝管容易爆裂，故应改用空气冷凝管——高沸点化合物用空气冷凝管已可到达冷却目的。
蒸馏易吸潮的液体时，在接液管的支管处应连一枯燥管；蒸馏易燃的液体时，在接液管的支管处接一胶管通入水槽，并将接受瓶在冰水浴中冷却。
数据 三步蒸馏法-概述说明以及解释
数据三步蒸馏法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在当今信息爆炸的时代，数据已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
数据的重要性无处不在，从个人生活到商业决策，都离不开数据的支持。
然而，随着数据规模的不断增长，如何有效地处理和利用数据成为了一个亟待解决的问题。
为了解决数据处理和利用的难题，在本文中我们将介绍一种名为“数据三步蒸馏法”的方法。
这种方法通过一系列步骤，可以帮助我们从海量的数据中提取出有用的信息和知识，为我们的决策提供有力支持。
本文的目的在于介绍数据三步蒸馏法的原理和应用，帮助读者了解如何通过这种方法更好地处理和利用数据，提高数据的价值和效益。
同时，我们也将展望未来数据蒸馏方法的发展方向，为数据领域的研究和实践提供一些思路和建议。
通过本文的阅读，相信读者们能够对数据处理和利用有更深入的认识，为自己的工作和生活带来更大的收益和成就。
1.2 文章结构文章结构部分应当包括对整篇文章的大致框架和各个部分的内容进行介绍，为读者提供方便快速了解文章主要内容的指引。
在这篇关于数据三步蒸馏法的文章中，我们会按照以下结构展开：1.引言部分将首先概述文章的主题和重要性，介绍即将探讨的内容。
随后会详细说明文章的结构和目的，为读者解释为什么应该关注数据蒸馏和三步蒸馏法。
2.正文部分将分为三个子部分：数据的重要性、三步蒸馏法介绍以及三步蒸馏法的应用。
我们将首先讨论数据在现代社会中的重要性和作用，然后详细介绍三步蒸馏法的概念、原理和操作步骤，最后展示这种方法在不同领域的实际应用和效果。
3.结论部分将对整篇文章进行总结，强调数据蒸馏的重要性和三步蒸馏法的价值。
我们还会展望未来，探讨这种方法可能带来的影响和发展方向，并提出结论和建议，引导读者进一步思考和行动。
通过这样的结构，我们希望为读者呈现出一篇系统、清晰、有逻辑性的文章，让他们能够全面了解数据三步蒸馏法的相关知识和实际应用，同时激发对数据处理和利用方式的思考和探索。
蒸馏的基本概念和原理
一、蒸馏的基本概念和原理1、基本概念1。
1饱和蒸汽压任何物质(气态、液态和固态)的分子都在不停的运动，都具有向周围挥发逃逸的本领，液体表面的分子由于挥发，由液态变为气态的现象，我们称之为蒸发。
挥发到周围空间的气相分子由于分子间的作用力以及分子与容器壁之间的作用，使一部分气体分子又返回到液体中，这种现象称之为冷凝。
在某一温度下，当液体的挥发量与它的蒸气冷凝量在同一时间内相等时,那么液体与它液面上的蒸气就建立了一种动态平衡，这种动态平衡称为气液相平衡。
当气液相达到平衡时，液面上的蒸气称为饱和蒸汽,而由此蒸气所产生的压力称为饱和蒸汽压，简称为蒸汽压.蒸气压的高低表明了液体中的分子离开液面气化或蒸发的能力,蒸气压越高，就说明液体越容易气化.在炼油工艺中，根据油品的蒸气压数据,可以用来计算平衡状态下烃类气相和液相组成，也可以根据蒸气压进行烃类及其混合物在不同压力下的沸点换算、计算烃类液化条件等.1.2气液相平衡处于密闭容器中的液体，在一定温度和压力下，当从液面挥发到空间的分子数目与同一时间内从空间返回液体的分子数目相等时,就与液面上的蒸气建立了一种动态平衡,称为气液平衡。
气液平衡是两相传质的极限状态.气液两相不平衡到平衡的原理,是气化和冷凝、吸收和解吸过程的基础.例如，蒸馏的最基本过程，就是气液两相充分接触，通过两相组分浓度差和温度差进行传质传热，使系统趋近于动平衡，这样，经过塔板多级接触，就能达到混合物组分的最大限度分离。
2、蒸馏方式在炼油厂生产过程中,有多种形式蒸馏操作，但基本类型归纳起来主要有三种，即闪蒸、简单蒸馏和精馏2。
1闪蒸（平衡汽化) 加热液体混合物，达到一定的温度和压力,在一个容器的空间内,使之气化，气液两相迅速分离,得到相应的气相和液相产物,此过程称为闪蒸.当气液两相有足够的接触时间,达到了汽液平衡状态，则这种气液方式称为平衡汽化.2。
2简单蒸馏(渐次汽化) 液体混合物在蒸馏釜中被加热,在一定压力下，当温度达到混合物的泡点温度时，液体即开始气化，生成微量蒸气，生成的蒸气当即被引出并经冷凝冷却后收集起来，同时液体继续加热，继续生成蒸气并被引出。
蒸馏单元操作的基本原理和目的
蒸馏单元操作的基本原理和目的蒸馏单元是炼油厂等化工生产过程中常见的重要设备，用于分离液体混合物中的组分。
它基于液体成分在不同温度下具有不同的沸点的原理进行操作。
以下是关于蒸馏单元操作的基本原理和目的的详细解释。
1.基本原理-蒸馏单元的基本原理是利用液体混合物中不同成分的沸点差异来实现分离。
通过加热混合物，将其中的易挥发成分转变为气体，然后再冷凝回液体，从而实现成分的分离。
-液体混合物中的成分根据其沸点高低可以分为两类：低沸点成分和高沸点成分。
低沸点成分在较低的温度下就会转变为气体，而高沸点成分则需要较高的温度才能转变为气体。
因此，在适当的操作条件下，可以使得低沸点成分优先蒸发出来，并通过冷凝器进行冷凝，最终得到纯净的低沸点成分。
2.操作过程-蒸馏单元的操作过程通常包括以下几个步骤：a.加热：液体混合物通过加热使得其中的低沸点成分蒸发出来。
加热的方式可以是直接加热或间接加热，具体取决于蒸馏设备的类型和设计。
b.分离：蒸发出的低沸点成分进入冷凝器，在冷凝器中被冷却并转变为液体。
与此同时，高沸点成分仍然保持在蒸馏设备中。
c.收集：冷凝后的低沸点成分被收集起来，并作为产品进行进一步处理或使用。
d.再沸蒸馏：如果需要进一步提纯产品，可以将冷凝后的低沸点成分再次进行蒸馏，以去除其中的杂质。
3.目的-蒸馏单元的主要目的是实现液体混合物中成分的分离和纯化。
通过控制温度和压力等操作条件，可以将不同成分的沸点差异最大化，从而实现高效的分离效果。
-蒸馏单元广泛应用于石油炼制、化工生产和酒精制备等领域。
在石油炼制中，蒸馏单元用于将原油中的不同碳链长度的烃类分离出来，以便进一步加工为汽油、柴油、液化气等产品。
-在化工生产中，蒸馏单元可以用于提纯溶剂、去除杂质、回收溶剂等。
例如，在有机合成反应中，通过蒸馏单元可以将产物与溶剂进行分离，从而实现产物的纯化。
-此外，蒸馏单元还可用于酒精、药品、食品和饮料等行业中的酒精提纯、药品精制和饮料酒精浓度的调整等工艺。
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一、填空题 1、蒸馏是分离均相液体混合物 的一种方法，其分离依据是 蒸馏是分离均相液体混合物 的一种方法， 混合物中各组分的挥发性差异 分离的条件是造成气液两 混合物中各组分的挥发性差异 ，分离的条件是造成气液两 相系统 。 2、双组分溶液的相对挥发度α是溶液中易挥发组分的挥发度 双组分溶液的相对挥发度α是溶液中易挥发组分的挥发度 易挥发组分 对难挥发组分 的挥发度之比， α=1表示不能用普通蒸馏方法分离 的挥发度之比，若α=1表示不能用普通蒸馏方法分离 。物系 表示 值愈大， 图中的平衡曲线愈远离 对角线。 的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈远离 对角线。
进料热状况参数 实际操作中，加入精馏塔的原料液可能有五种热状况： 实际操作中，加入精馏塔的原料液可能有五种热状况： 温度低于泡点的冷液体；（ ；（2 （1）温度低于泡点的冷液体；（2）泡点下的饱和液 ；（3 温度介于泡点和露点的气液混合物；（ ；（4 体；（3）温度介于泡点和露点的气液混合物；（4） 露点下的饱和蒸汽；（ 温度高于露点的过热蒸汽。 ；（5 露点下的饱和蒸汽；（5）温度高于露点的过热蒸汽。
正常平衡线 Rmin=（xD—yq）/（yq—xq） （ （ 饱和液体进料时： 饱和液体进料时：xq=xF 饱和蒸汽进料时： 饱和蒸汽进料时：yq=yF 不正常平衡线 由a（xD，yD）或c（xW，yW）点向平衡线作切线，由 点向平衡线作切线， 切线斜率或截距求R 切线斜率或截距求Rmin。
适宜回流比 R=（1.1~2）Rmin （ ） 精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减少， 精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减少，同时 减少 蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增加 增加， 蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增加，塔顶冷凝器中冷却 介质消耗量增加 操作费用相应增加 所需塔径增大 增加， 增加， 增大。 介质消耗量增加，操作费用相应增加，所需塔径增大。 精馏操作时，若F、D、xF、q、R、加料板位置都不变， 精馏操作时， 加料板位置都不变， 将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成x 变大。 将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成xD变大。 精馏设计中，回流比愈大，操作能耗愈大， 精馏设计中，回流比愈大，操作能耗愈大，随着回流比 愈大 愈大 逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先减小后增大 逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先减小后增大 的过程。 的过程。
板效率和实际塔板数
单板效率（默弗里效率） 单板效率（默弗里效率） EmV=（yn-yn+1）/（yn*-yn+1） EmL=（xn-1-xn）/（xn-1—xn*） 全塔效率 E=（ E=（NT/NP）x100% 精馏塔中第n-1,n,n+1块理论板，yn+1<yn，tn-1<tn，yn>xn-1。 精馏塔中第n 1,n,n+1块理论板， 块理论板 精馏塔中第n 1,n,n+1块实际板， 精馏塔中第n-1,n,n+1块实际板，xn*<xn，yn*>yn。 块实际板
I V − I F 将1kmol进料变为饱和蒸汽所需的热量 ≈ q= IV − I L 原料液的千摩尔汽化潜热
不同进料热状况下的q 不同进料热状况下的q值
进料热状况 q值 冷液体 >1 饱和液体 1 气液混合物 饱和蒸汽 0~1 0 过热蒸汽 <0
对于饱和液体、气液混合物和饱和蒸汽进料而言， 对于饱和液体、气液混合物和饱和蒸汽进料而言，q值等于 饱和液体 进料而言 进料中的液相分率。 进料中的液相分率。 L’=L+qF V=V’V=V’-（q—1）F q线方程（进料方程）为： y=[q/（q—1）]x—xF/（q—1） 线方程（进料方程） 线方程 （ ） （ ） 上式表示两操作线交点的轨迹方程。 上式表示两操作线交点的轨迹方程。
两组分连续精馏的计算 全塔物料衡算 总物料衡算： F=D+W 总物料衡算： 易挥发组分： 易挥发组分： FxF=DxD+WxW 塔顶易挥发组分回收率： 塔顶易挥发组分回收率： ηD=（DxD/FxF） × 100% （ 塔底难挥发组分回收率： 塔底难挥发组分回收率： ηW=[W（1-xW）/F（1-xF）] ×100% （ （
L 务来说， 务来说，当R= ∞时，所需理论板数为最少，此种操作称为 时 所需理论板数为最少， D 全回流； 所需理论板数为∞。 全回流；而R= Rmin 时，所需理论板数为 。
回流比及其选择 全回流 R=L/D=∞，操作线与对角线重合，操作线方程yn=xn-1， ，操作线与对角线重合，操作线方程 达到给定分离程度所需理论板层数最少为 最少为N 达到给定分离程度所需理论板层数最少为 min。 最小回流比 当回流比逐渐减小时，精馏段操作线截距随之逐渐增大， 当回流比逐渐减小时，精馏段操作线截距随之逐渐增大， 增大 两操作线位置将向平衡线靠近， 平衡线靠近 两操作线位置将向平衡线靠近，为达到相同分离程度所 需理论板层数亦逐渐增多 达到恒浓区 夹紧区） 增多。 恒浓区（ 需理论板层数亦逐渐增多。达到恒浓区（夹紧区）回流 比最小，所需理论板无穷多。 比最小，所需理论板无穷多。
精馏原理 精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进 精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进 多次部分汽化 行的，精馏操作的依据是混合物中各组分挥发度的差异 混合物中各组分挥发度的差异， 行的，精馏操作的依据是混合物中各组分挥发度的差异， 塔顶液相回流和 实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流 实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底产生 上升蒸汽。精馏塔中各级易挥发组分浓度由上至下逐级 上升蒸汽。精馏塔中各级易挥发组分浓度由上至下逐级 降低；精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度， 低于塔底温度 降低；精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，原因之一 塔顶易挥发组分浓度高于塔底，相应沸点较低； 是：塔顶易挥发组分浓度高于塔底，相应沸点较低；原 因之二是：存在压降使塔底压力高于塔顶，塔底沸点较 因之二是：存在压降使塔底压力高于塔顶， 高。
用相对挥发度表示气液平衡关系 溶液中各组分的挥发度 挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之 溶液中各组分的挥发度 可用它在蒸汽中的分压和与之 平衡的液相中的摩尔分率来表示， 平衡的液相中的摩尔分率来表示，即 vA=pA/xA vB=pB/xB 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比 相对挥发度。其表达式有： 为相对挥发度。其表达式有： α=vA/vB=（pA/xA）/（pB/xB）=yAxB/yBxA （ （ 对于理想溶液 理想溶液： 对于理想溶液： α=pA0/pB0 气液平衡方程： 气液平衡方程：y=αx/[1+（α—1）x] （ ）
提馏段物料衡算和操作线方程 总物料衡算： 总物料衡算： L’=V’+W 易挥发组分： 易挥发组分： L’xm’=V’ym+1’+WxW 操作线方程： `=（L’/V’） W/V’） 操作线方程： ym+1`=（L’/V’）xm’—（W/V’）xW 上式表示在一定操作条件下，提馏段内自任意第 自任意第m 上式表示在一定操作条件下，提馏段内自任意第m层板 下降的液相组成x 与其相邻的下一层板（ m+1层板 层板） 下降的液相组成xm’与其相邻的下一层板（第m+1层板） 上升蒸汽相组成y 之间的关系。L’除与 有关外， 除与L 上升蒸汽相组成ym+1’之间的关系。L’除与L有关外， 还受进料量和进料热状况的影响。 还受进料量和进料热状况的影响。
精馏段物料衡算和操作线方程 总物料衡算： 总物料衡算： V=L+D 易挥发组分： 易挥发组分： Vyn+1=Lxn+DxD 操作线方程： 操作线方程： yn+1=(L/V)xn+(D/V)xD=[R/(R+1)]xn+[1/(R+1)]xD 其中：R=L/D——回流比 其中： 回流比 上式表示在一定操作条件下，精馏段内自任意第 自任意第n层板下 上式表示在一定操作条件下，精馏段内自任意第 层板下 降的液相组成xn与其相邻的下一层板 与其相邻的下一层板（ 层板） 降的液相组成 与其相邻的下一层板（第n+1层板）上 层板 升蒸汽相组成yn+1之间的关系。在x—y坐标上为直线， 之间的关系。 坐标上为直线， 升蒸汽相组成 之间的关系 坐标上为直线 斜率为R/R+1，截距为 ，截距为xD/R+1。 。 斜率为
α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。α愈大，挥 值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。 愈大 愈大， 值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度 发度差异愈大，分离愈易； 发度差异愈大，分离愈易；α=1时不能用普通精馏方法 时不能用普通精馏方法 分离。 分离。 气液平衡相图 温度—组成 组成（ 温度 组成（t-x-y）图 ） 该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线） ）、饱和液体线 该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线） 组成，饱和液体线以下区域为液相区 液相区， 组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽线上方 区域为过热蒸汽区 两曲线之间区域为气液共存区 过热蒸汽区， 气液共存区。 区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同 平衡状态时 温度相同， 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同，但气相组 大于液相组成 若气液两相组成相同 液相组成； 相同， 成大于液相组成；若气液两相组成相同，则气相露点温 大于液相泡点温度 液相泡点温度。 度大于液相泡点温度。
多次部分气化过程和 3、工业生产中在精馏塔内将 多次部分气化过程和 多次部分冷凝过程有机结合起来而实现操作的 过程有机结合起来而实现操作的。 回流是精 多次部分冷凝过程有机结合起来而实现操作的。而回流是精 馏与普通精馏的本质区别。 馏与普通精馏的本质区别。 精馏塔的作用是提供气液接触进行传热和传质的场所 提供气液接触进行传热和传质的场所。 4、 精馏塔的作用是提供气液接触进行传热和传质的场所。 5、在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为精馏段，其作 在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为精馏段， 精馏段 用是提浓上升蒸汽中易挥发组分 加料板以下的塔段（ 用是提浓上升蒸汽中易挥发组分 ；加料板以下的塔段（包 括加料板）称为提馏段 其作用是提浓下降液体中难挥发 括加料板）称为提馏段 ，其作用是提浓下降液体中难挥发 组分