『壹』 水蒸汽蒸餾法的具體操作
如果兩種液體物質彼此互相溶解的程度很小以至可以忽略不計,就可以視為是不互溶混合物。
在含有幾種不互溶的揮發性物質混合物中,每一組分i 在一定溫度下的分壓pi等於在同一溫度下的該化合物單獨存在時的蒸氣壓pi0 :
pi = pi0
而不是取決於混合物中各化合物的摩爾分數。這就是說該混合物的每一組分是獨立地蒸發的。這一性質與互溶液體的混合物(即溶液)完全不同,互溶液體中每一組分的分壓等於該化合物單獨存在時的蒸氣壓與它在溶液中的摩爾分數的乘積〔Raoult定律]。
根據Dalton定律,與一種不互溶混合物液體對應的氣相總壓力p總等於各組成氣體分壓的總和,所以不互溶的揮發性物質的混合物總蒸氣壓如方程式所示:
p總 = p1 + p2 + …… + pi
從上式可知任何溫度下混合物的總蒸氣壓總是大於任一組分的蒸氣壓,因為它包括了混合物其它組分的蒸氣壓。由此可見,在相同外壓下,不互溶物質的混合物的沸點要比其中沸點最低組分的沸騰溫度還要低。
水蒸汽蒸餾中冷凝液的組成由所蒸餾的化合物的分子量以及在此蒸餾溫度時它們的相應蒸氣壓決定。水蒸氣蒸餾效果要優於一般蒸餾和重結晶:
m表示氣相下該組分的質量
M表示該組分物質摩爾質量
p表示純物質的蒸氣壓
m(s)/m(水)=p0(s)M(s)/p(水)M(水)
鑒於通常有機化合物的分子量要比水大得多,即使有機化合物在100攝氏度只有5mmHg的蒸氣壓,用水蒸氣蒸餾亦可獲得良好的效果。
對於水和溴苯的混合物,在 95°C時溴代苯和水的混合物蒸氣壓分別為p溴苯= 16kpa和p水= 85.3kpa,分子相對質量分別為M溴苯=157、M水=18,其餾出液的組成可從方程式(1)計算獲得:
m溴苯:m水 =(16×157)/( 85.3×18)=1.635/1
由此,在餾出液中,溴苯的質量分數為
1.635/( 1+ 1.635 )=62 % 。
結果,盡管在蒸餾溫度時溴苯的蒸氣壓很小,但由於其相對分子質量大,按質量計在水蒸氣蒸餾液中溴苯要比水多。
『貳』 水蒸氣蒸餾和普通蒸餾有什麼區別和聯系
一、概念不同:
1、水蒸氣蒸餾系指將含有揮發性成分的植物材料與水共蒸餾,使揮發性成分隨水蒸氣一並餾出,經冷凝分取揮發性成分的浸提方法。
2、蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。
二、原理不同:
1、水蒸氣蒸餾原理:當水和有機物一起共熱時,整個體系的蒸氣壓力根據分壓定律,應為各組分蒸氣壓之和。即P=PA+PB,其中P為總的蒸氣壓,PA為水的蒸氣壓,PB為不溶於水的化合物的蒸氣壓。當混合物中各組分的蒸氣壓總和等於外界大氣壓時,混合物開始沸騰。
而混合物的沸點比其中任何一組分的沸點都要低些。因此,常壓下應用水蒸氣蒸餾,能在低於100℃的情況下將高沸點組分與水一起蒸出來。蒸餾時混合物的沸點保持不變,直到其中一組分幾乎全部蒸出(因為總的蒸氣壓與混合物中二者相對量無關)。
2、蒸餾原理: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並隨之使蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。是一種屬於傳質分離的單元操作。廣泛應用於煉油、化工、輕工等領域。
其原理以分離雙組分混合液為例。將料液加熱使它部分汽化,易揮發組分在蒸氣中得到增濃,難揮發組分在剩餘液中也得到增濃,這在一定程度上實現了兩組分的分離。兩組分的揮發能力相差越大,則上述的增濃程度也越大。
三、適用對象不同
1、水蒸氣蒸餾適用對象:適用於具有揮發性、能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞、在水中穩定且難溶或不溶於水的植物活性成分的提取。
水蒸氣蒸餾是分離純化有機化合物的重要方法之一,它是將水蒸氣通入含有不溶或微溶於水但有一定揮發性的有機物的混合物中,並使之加熱沸騰,使待提純的有機物在低於100℃的情況下隨水蒸氣一起被蒸餾出來,從而達到分離提純的目的。
2、蒸餾適用對象:適用於各種沸點不同的混合液體或液體和固體的混合物質。
水蒸氣蒸餾和蒸餾的聯系:水蒸氣蒸餾和蒸餾都是要利用混合液體或液-固體系中各組分沸點的不同這個前提條件。
『叄』 關於水蒸氣蒸餾法,一定要水蒸氣出來嗎,幹嘛不直接蒸
水蒸氣蒸餾法只適用於具有揮發性的,能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞,與專水不發生反應屬,且難溶或不溶於水的成分的提取。此類成分的沸點多在100℃以上,與水不相混溶或僅微溶,並在100℃左右有一定的蒸氣壓。當與水在一起加熱時,其蒸氣壓和水的蒸氣壓總和為一個大氣壓時,液體就開始沸騰,水蒸氣將揮發性物質一並帶出。例如中草葯中的揮發油,某些小分子生物鹼一麻黃鹼、蕭鹼、檳榔鹼,以及某些小分子的酚性物質。牡丹酚(paeonol)等,都可應用本法提取。有些揮發性成分在水中的溶解度稍大些,常將蒸餾液重新蒸餾,在最先蒸餾出的部分,分出揮發油層,或在蒸餾液水層經鹽析法並用低沸點溶劑將成分提取出來。例如玫瑰油、原白頭翁素(protoanemonin)等的制備多採用此法。
『肆』 水蒸氣蒸餾的原理及用途
1.水蒸氣蒸餾利用的原理是液體的共沸.兩種(或者更多)液體混合的時候,一般都會產生共沸,共沸物的組分都相對固定,例如乙醇和水產生共沸,乙醇的含量大約為95%,水5%.就是這個原理.
2.因為很多有機溶劑與水都有共沸點,有些化學反應溫度又不能無限高,生成物又需要不斷移出反應體系,才能促使反應持續進行,所以這樣的化學反應就可以用水蒸氣蒸餾,通入水蒸氣,使產物與水形成共沸物,達到上述的目的.
3.安全管不記得是什麼了,T型管是用來排水的,因為水蒸氣在通過導管的過程中會冷卻,可能產生堵塞管道,所以需要用T型管收集並排走,保證水蒸氣順利通入反應器中.
4.終點一般以反應器中的液體變澄清為准.因為很多有機物都不溶於水,還有生成物在反應器中,應該是渾濁液體.或者可以用折光儀,判斷蒸餾出的物質基上是水.
5.停止時先取出通入反應器中的導管,再停止加熱水蒸氣.防止倒流.
6.分液漏斗使用時要注意混合後打開活塞排氣,排氣時,瓶口向下,漏鬥口向水槽(不要向人).靜置分層時要保持與大氣連通.
都是靠記憶的,可能有疏漏,想到再補充吧,
『伍』 水蒸氣的蒸餾原理
如果兩種液體物質彼此互相溶解的程度很小以至可以忽略不計,就可以視為是不互溶混合物。在含有幾種不互溶的揮發性物質混合物中,每一組分i在一定溫度下的分壓pi等於在同一溫度下的該化合物單獨存在時的蒸氣壓pi0:
pi=pi0。而不是取決於混合物中各化合物的摩爾分數。這就是說該混合物的每一組分是獨立地蒸發的。這一性質與互溶液體的混合物(即溶液)完全不同,互溶液體中每一組分的分壓等於該化合物單獨存在時的蒸氣壓與它在溶液中的摩爾分數的乘積「Raoult定律」。
根據Dalton定律,與一種不互溶混合物液體對應的氣相總壓力p總等於各組成氣體分壓的總和,所以不互溶的揮發性物質的混合物總蒸氣壓如方程式所示:p總=p1+p2+……+pi。
從上式可知任何溫度下混合物的總蒸氣壓總是大於任一組分的蒸氣壓,因為它包括了混合物其它組分的蒸氣壓。由此可見,在相同外壓下,不互溶物質的混合物的沸點要比其中沸點最低組分的沸騰溫度還要低。
表示水(bp100°C)和溴代苯(bp156°C)這二個不互溶混合物的蒸氣壓對溫度的關系曲線。混合物約在95°C左右沸騰,即在該溫度時總蒸氣壓等於大氣壓。正如理論上預見的,此溫度低於這個混合物中沸點最低的組分-水的沸點。由於水蒸汽蒸餾可以在100°C或更低溫度下進行蒸餾操作,對於那些熱穩定性較差和高溫下要分解的化合物的分離,是一種有效的方法。
水蒸汽蒸餾中冷凝液的組成由所蒸餾的化合物的分子量以及在此蒸餾溫度時它們的相應蒸氣壓決定。兩個不互溶組分A、B的混合物,假如把A和B的蒸氣當作理想氣體,就可應用理想氣體定律。
對於水和溴苯的混合物,在95°C時溴代苯和水的混合物蒸氣壓分別為p溴苯=16kpa和p水=85.3kpa,分子相對質量分別為M溴苯=157、M水=18,其餾出液的組成可從方程式(1)計算獲得:W溴苯:W水=16×157÷(85.3×18)=1.635由此,在餾出液中,溴苯的質量分數為:1.635÷(1+1.635)×100%=62%。
結果,盡管在蒸餾溫度時溴苯的蒸氣壓很小,但由於其相對分子質量大,按質量計在水蒸氣蒸餾液中溴苯要比水多。
鑒於通常有機化合物的分子量要比水大得多,所以一種化合物在接近100°C時有一適當的蒸氣壓,即使只有1kpa,用水蒸氣蒸餾亦可獲得良好效果(以質量對質量作比較)。甚至固體物質有時也可用水蒸氣蒸餾實現提取。
『陸』 簡述水蒸氣蒸餾的操作步驟
1、搭設裝置,2、加熱水蒸汽發生器,同時添加葯品於三口瓶中,3、T形夾冒蒸汽後關閉T形夾,同時打開水源,放冷凝水,4、三口瓶中澄清後,蒸餾結束,打開T形夾,關閉熱源,關閉冷凝水水源。
『柒』 什麼是水蒸氣蒸餾法
就是蒸餾的一種方式,加入水以後,進行加熱,當沸騰的時候,由於恆專沸現象會水蒸氣和產品一起蒸出屬來,從而獲得較純的產品
水蒸氣蒸餾對於產品有三個基本要求:1。產品高溫和水穩定2。產品水溶性很低3。100攝氏度有一定的蒸氣壓
『捌』 蒸汽法松香生產工藝
澄清後的脂液分次流入一級蒸餾鍋蒸出優油,優油和水的混合蒸汽經冷凝器冷凝後,進入油水分離器進行油水分離,得到的優級松節油再經鹽濾器除去殘水,然後將優油送往油庫貯存。蒸完優油的脂液分次流入二級蒸餾鍋,按溫度先後蒸出中油和重油,中油和水的混合蒸汽經冷凝器冷凝,油水分離後得到的中油,送往熔解工序,作為熔解松脂用。重油和水的混合蒸汽經冷凝器冷凝,再經另一個油水分離器分離水分,得到的重油經鹽濾器除去殘留水分,然後送往油庫貯存。蒸完中油和重油後,由二級蒸餾鍋底部放出松香。
『玖』 誰有《導熱油取代過熱蒸汽減壓蒸餾松香生產工藝》,好還可以加分,謝謝
●開發探索●
導熱油取代過熱蒸汽減壓蒸餾松香生產工藝
摘 要: 介紹以有機載熱體(導熱油) 取代過熱蒸汽加熱的松香減壓蒸餾生產工藝。該蒸餾工藝具
有節能、安全、方便、易控等優點。
關鍵詞: 導熱油; 過熱蒸汽; 減壓蒸餾; 松香
中圖分類號: TQ 351146; TQ 3511471 文獻標識碼: B 文章編號: 100523433 (1999) 0320033203
1 引言
松香是我國大宗出口產品, 亦是我國重
要的天然林業資源。我國南方林區松香生產
企業中小企業有200多家〔1〕, 約佔全國松香企
業的70% 以上, 山區小廠大多是沿用滴水法
(土法) 生產工藝。該工藝存在著原料單耗高、
產品質量差、勞動強度大、操作較難控制、生
產效率較低且極不安全等弊病。尤其是近幾
年來松脂質量下降幅度大, 在松香中摻假摻
雜現象較嚴重等〔2〕, 導致滴水法工藝生產的
松香等級明顯下降, 經濟效益差。
對土法煉香工藝如何進行改造這個課
題, 已引起多方面的關注〔2〕。為找到一種適合
山區小廠的投資省、能耗低、工藝簡單、操作
方便, 且保證松香產品質量的生產加工工藝,
我們探索了以燃油型導熱油爐取代過熱蒸汽
爐減壓蒸餾生產松香的新工藝並獲成功。
2 工藝流程介紹
211 工藝方案的確定
我們企業原有一台飽和蒸汽鍋爐, 擬不
設過熱爐, 以減少能耗和操作人員, 降低生產
費用。為提高松香等級, 保證松香質量, 根據
松脂特性以及多年的實踐, 在工藝上採用間
歇式減壓蒸餾工藝〔3〕, 分熔解、凈制、蒸餾3個
主要工序, 前2個工序與一般蒸汽法間歇煉香
工藝相似, 所不同之處在於: 蒸餾工序以自動
化程度高, 無需專人看管的燃油型加熱爐加
熱導熱油為閉汽傳熱, 刪掉作為解吸介質(活
汽) 的過熱蒸汽, 改用低於170℃的飽和蒸汽
作為活汽進行減壓蒸餾。經考察核算, 選用常
州某廠生產的QXM 015H 型有機載熱體燃
油加熱爐為蒸餾工序主熱源。
212 導熱油加熱爐
QXM 系列加熱爐是以輕油(或重油) 為
燃料, 導熱油為載熱體, 利用熱油循環泵強制
導熱油液相循環, 將熱能由供熱系統輸給用
熱設備, 繼而返回供熱系統重新加熱的直流
式特種工業爐。其燃料燃燒系統採用高效節
能的全自動霧化式燃燒器, 保證燃料充分燃
燒, 熱效率高, 並能對導熱油的加熱溫度精確
控制, 保證用熱設備工況穩定。由於該種工業
爐工質為液相循環, 因此用導熱油加熱蒸餾
松香與用過熱蒸汽加熱相比, 具有運行壓力
較低( 350℃時運行壓力僅為表壓01588
M Pa)、供熱溫度穩定、無空氣污染、熱效率
高、全過程能自動控制以及系統運行安全可
靠等特點。
213 流程概述
林產化工通訊 1999 年第33 卷第3 期·33·
X 現工作單位: 福建省泰寧縣林業總公司。
松脂經熔解、澄清工序後, 凈制脂液進入
減壓蒸餾釜, 凈制脂液在釜內真空度4617~
9313 kPa 並輔以飽和蒸汽為活汽的條件下,
按不同溫度分別蒸出優油、中油和重油, 餾完
松節油後, 關閉活汽, 除凈釜內飽和蒸汽, 約
在185℃的溫度條件下放香。工藝流程見圖1。
圖1 導熱油減壓蒸餾工藝流程
11燃油型導熱油爐 21蒸餾釜 31冷凝器 41冷卻器 51優油過渡罐 61中油過渡罐 71重油過渡罐 81鹽濾器
3 試產及生產情況
311 試生產
31111 試產過程及結果
1995年4月23日, 飽和蒸汽鍋爐點火升
溫, 汽壓正常後, 按流程檢查設備、管件密封
性及吹洗設備, 同時調試導熱油加熱爐, 24日
8時投料, 至4月28日3時試車結束, 一次性試
車成功, 共生產松香45154 t, 松節油5156 t,
其產品質量情況見表1。
表1 減壓蒸餾法試產松香質量統計
級別數量( t) 比例(% )
一級30159 6815
二級7182 17153
三級5175 12189
四級0146 0101
五級0192 0102
結晶
31112 能量消耗
①鍋爐煤耗
試產期間鍋爐總能耗折成標煤為7174
t。
t 松香煤耗: 7174÷45154= 0117 t 標煤?
t 松香。
聯產品煤耗: 7174÷ (45154+ 5156) =
01151 t 標煤?t 產品。
②導熱油加熱爐能耗
試產期間共耗柴油1165 L , 約01979 t,
折標煤11427 t。
t 松香能耗: 11427÷45154= 01031 t 標
煤?t 松香。
聯產品能耗: 11427× (45154+ 5156) =
01028t 標煤?t 產品。
③總能耗
t 松香耗標煤為: 0117+ 01031= 01201 t
標煤?t 松香
聯產品耗標煤為: 01151+ 01028= 01179
t 標煤?t 產品。
312 生產情況
1995年、1996年兩年採用減壓蒸餾工藝
生產的松香產品質量與1994年滴水法生產的
松香產品質量對比見表2。
·34· 林產化工通訊 1999 年第33 卷第3 期
313 導熱油加熱爐與過熱蒸汽爐投資及操
作費用比較
本工藝購進的QXM 015H 型載熱體燃
油加熱爐設備總投資為12萬元。如無現成的
表2 減壓蒸餾工藝與滴水法工藝松香
產品質量對比
項 目1994年1995年1996年
工藝方法 滴水法減壓蒸餾法減壓蒸餾法
特一級品率(% ) 23130 85141 91150
二級品率(% ) 40170 10183 6120
三~ 五級品率(% ) 37175 3113 2124
結晶松香品率(% ) 2125 1140 1156
飽和蒸汽鍋爐, 購台帶過熱汽的鍋爐與購台
飽和蒸汽鍋爐加導熱油加熱爐相比, 兩方案
投資額相當。若已有飽和蒸汽鍋爐, 則建過熱
蒸汽爐較購導熱油加熱爐省投資約8萬元, 但
過熱爐需專人操作, 每年還須維修爐灶或更
換爐內管子, 年人員工資及維修費需4萬余
元, 而燃油型導熱油爐不需專人看管, 維修費
用也極少, 其增加的投資額二年便可收回, 故
採用導熱油加熱工藝較過熱蒸汽工藝可年節
省操作費用4萬余元。
4 結論
411) 生產實踐證明導熱油取代過熱蒸汽減
壓蒸餾新工藝是先進可行的, 使松香加工工
藝上有新的突破, 產品質量穩定, 松香優級品
率達85%~ 90% 以上。
412) 用溫度低於170℃的飽和蒸汽作為脂
液蒸餾的活汽來源, 產品結晶率與一般蒸汽
法煉香工藝無差異。
413) 導熱油強制循環, 節約能源。福建省三
明地區松香廠1996年綜合平均能耗為01213
t 標煤?t 產品, 本工藝為01179 t 標煤?t 產
品, 能源節省15% 以上。
414) 燃油型導熱油加熱爐為自動控制, 無
須專人看管, 節省了操作費用, 生產操作安
全, 運行穩定可靠、方便, 減輕了勞動強度, 生
產效率高。
415) 本松香加工工藝在生產上獲得成功,
為松香生產全過程自動化創造了條件。
致謝: 本文承蒙福建林學院陳清松副教授審
閱, 謹此致謝。
參考文獻:
1 劉玉春1中國松香的生產與展望〔J 〕1林產化工通訊,
1996, 30 (4) : 20~ 22
2 陳清松等1部分蒸汽法松脂加工工藝研究——土法煉香
改造探討〔J〕1 福建林學院學報, 1993, (1) : 36~ 41
3 南京林產工業學院主編1天然樹脂生產工藝學〔M 〕1中
國林業出版社, 1983: 108~ 110
(收稿: 1999201215)
●科技天地●
復式爐生產木炭
英國林業協會技術開發部對英國坎布里
安的一種復式爐型裝置進行了研究, 主要對
其的記錄操作法、生產成本, 特別是涉及到用
此爐子生產木炭的成本進行了探討。操作過
程是在半永久性林區場所用4個鋼制爐子同
時操作6個月。每一爐子裝料量為1111 t (新
鮮料) 或0165 t 烘乾料, 生產120 kg 木炭價值
98英鎊。該工藝也生產出16 kg 細料和176 kg
未炭化粗料。單式環形爐生產木炭的試驗時
間為764 m in。來自6月生產季節的木炭產量
價值1181英鎊, 是純成本。作者建議要採用不
同的方法提高木炭產品。(錢慧娟譯)
林產化工通訊 1999 年第33 卷第3 期·35·