蒸餾及精餾理論pdf

A. 什麼叫蒸餾，蒸餾的原理，目的和意義是什麼

蒸餾來是一種熱力學自的分離工藝，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。
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。
操作時要注意
（1）在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片，防止液體暴沸。
（2）溫度計水銀球的位置應與支管口下端位於同一水平線上。
（3）蒸餾燒瓶中所盛放液體不能超過其容積的2/3，也不能少於1/3。
（4）冷凝管中冷卻水從下口進，上口出。
（5）加熱溫度不能超過混合物中沸點最高物質的沸點。

B. 外行干化工啊 想了解精餾原理和具體的操作 請問什麼書上有 該看什麼書

看本科生的教材就行，《化工原理》。其實質幾乎都是一些簡單的物理過程。只不過計算平衡的時候會比較復雜，應用的方程太多。不過有了計算機模擬就比較方便了。
具體操作在書上確實學不到什麼，因為沒有見過實物，甚至連閥門的種類都分不清，更別提操作了。如果想作為以後的主要事業，那必須下廠實習，至少要知道每個環節，每種化工單元都有什麼設備，長什麼樣，具體什麼規格，國內外發展到什麼程度， 等等。

推薦你看化工原理，不用非得看哪個出版社的，是教材就行。看懂了原理，然後學通一款化工類的軟體就可以了，而且只是做技術工種，還會輕松許多。

C. 蒸餾的基本原理

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。在工業精餾設備中，使部分汽化的液相與部分冷凝的氣相直接接觸，以進行汽液相際傳質，結果是氣相中的難揮發組分部分轉入液相，液相中的易揮發組分部分轉入氣相，也即同時實現了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。
液體的分子由於分子運動有從表面溢出的傾向。這種傾向隨著溫度的升高而增大。如果把液體置於密閉的真空體系中，液體分子繼續不斷地溢出而在液面上部形成蒸氣，最後使得分子由液體逸出的速度與分子由蒸氣中回到液體的速度相等，蒸氣保持一定的壓力。此時液面上的蒸氣達到飽和，稱為飽和蒸氣，它對液面所施的壓力稱為飽和蒸氣壓。實驗證明，液體的飽和蒸氣壓只與溫度有關，即液體在一定溫度下具有一定的蒸氣壓。這是指液體與它的蒸氣平衡時的壓力，與體系中液體和蒸氣的絕對量無關。
將液體加熱至沸騰，使液體變為蒸氣，然後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。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。在常壓下進行蒸餾時，由於大氣壓往往不是恰好為0.1MPa，因而嚴格說來，應對觀察到的沸點加上校正值，但由於偏差一般都很小，即使大氣壓相差2.7KPa，這項校正值也不過±1℃左右，因此可以忽略不計。 純粹的液體有機化合物在一定的壓力下具有一定的沸點，但是具有固定沸點的液體不一定都是純粹的化合物，因為某些有機化合物常和其它組分形成二元或三元共沸混和物，它們也有一定的沸點。不純物質的沸點則要取決於雜質的物理性質以及它和純物質間的相互作用。假如雜質是不揮發的，則溶液的沸點比純物質的沸點略有提高（但在蒸餾時，實際上測量的並不是不純溶液的沸點，而是逸出蒸氣與其冷凝平衡時的溫度，即是餾出液的沸點而不是瓶中蒸餾液的沸點）。若雜質是揮發性的，則蒸餾時液體的沸點會逐漸升高或者由於兩種或多種物質組成了共沸點混合物，在蒸餾過程中溫度可保持不變，停留在某一范圍內。因此，沸點的恆定，並不意味著它是純粹的化合物。
蒸餾沸點差別較大的混合液體時，沸點較低者先蒸出，沸點較高的隨後蒸出，不揮發的留在蒸餾器內，這樣，可達到分離和提純的目的。故蒸餾是分離和提純液態化合物常用的方法之一，是重要的基本操作，必須熟練掌握。但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，故難於達到分離和提純的目的，只好藉助於分餾。純液態化合物在蒸餾過程中沸程范圍很小（0.5~1℃）。所以，蒸餾可以利用來測定沸點。用蒸餾法測定沸點的方法為常量法，此法樣品用量較大，要10 mL以上，若樣品不多時，應採用微量法。 定義：分餾是利用分餾柱將多次氣化—冷凝過程在一次操作中完成的方法。因此，分餾實際上是多次蒸餾。它更適合於分離提純沸點相差不大的液體有機混合物。
進行分餾的必要性：（1）蒸餾分離不徹底。（2）多次蒸餾操作繁瑣，費時，浪費極大。
混合液沸騰後蒸氣進入分餾柱中被部分冷凝，冷凝液在下降途中與繼續上升的 蒸氣接觸，二者進行熱交換，蒸汽中高沸點組分被冷凝，低沸點組分仍呈蒸氣上升，而冷凝液中低沸點組分受熱氣化，高沸點組分仍呈液態下降。結果是上升的蒸汽中低沸點組分增多，下降的冷凝液中高沸點組分增多。如此經過多次熱交換，就相當於連續多次的普通蒸餾。以致低沸點組分的蒸氣不斷上升，而被蒸餾出來；高沸點組分則不斷流回蒸餾瓶中，從而將它們分離。

D. 精餾原理

根據混合物中組分沸點的不同對混合物進行分離。

E. 精餾等於多次蒸餾嗎

一種利用迴流使液體混合物得到高純度分離的蒸餾方法，是工業上應用最廣的液體混合物分離操作，廣泛用於石油、化工、輕工、食品、冶金等部門。精餾操作按不同方法進行分類。根據操作方式，可分為連續精餾和間歇精餾；根據混合物的組分數，可分為二元精餾和多元精餾；根據是否在混合物中加入影響汽液平衡的添加劑，可分為普通精餾和特殊精餾（包括萃取精餾、恆沸精餾和加鹽精餾）。若精餾過程伴有化學反應，則稱為反應精餾。
目錄
1原理
2操作評價
3精餾計算
▪ 概述
▪ 圖解法
▪ 捷演算法
▪ 嚴格計演算法
4節能

1原理編輯
雙組分混合液的分離是最簡單的精餾操作。典型的精餾設備是連續精餾裝置（圖1），包括精餾塔、再沸器、冷凝器等。精餾塔供汽液兩相接觸進行相際傳質，位於塔頂的冷凝器使蒸氣得到部分冷凝,部分凝液作為迴流液返回塔底,其餘餾出液是塔頂產品。位於塔底的再沸器使液體部分汽化，蒸氣沿塔上升，餘下的液體作為塔底產品。進料加在塔的中部,進料中的液體和上塔段來的液體一起沿塔下降，進料中的蒸氣和下塔段來的蒸氣一起沿塔上升。在整個精餾塔中，汽液兩相逆流接觸，進行相際傳質。液相中的易揮發組分進入汽相，汽相中的難揮發組分轉入液相。對不形成恆沸物的物系，只要設計和操作得當，餾出液將是高純度的易揮發組分，塔底產物將是高純度的難揮發組分。進料口以上的塔段，把上升蒸氣中易揮發組分進一步提濃，稱為精餾段；進料口以下的塔段，從下降液體中提取易揮發組分，稱為提餾段。兩段操作的結合，使液體混合物中的兩個組分較完全地分離，生產出所需純度的兩種產品。當使n組分混合液較完全地分離而取得n個高純度單組分產品時，須有n-1個塔。
精餾之所以能使液體混合物得到較完全的分離，關鍵在於迴流的應用。迴流包括塔頂高濃度易揮發組分液體和塔底高濃度難揮發組分蒸氣兩者返回塔中。汽液迴流形成了逆流接觸的汽液兩相，從而在塔的兩端分別得到相當純凈的單組分產品。塔頂迴流入塔的液體量與塔頂產品量之比，稱為迴流比，它是精餾操作的一個重要控制參數，它的變化影響精餾操作的分離效果和能耗。

2操作評價編輯
評價精餾操作的主要指標是：①產品的純度。板式塔中的塔板數或填充塔中填料層高度，以及料液加入的位置和迴流比等，對產品純度均有一定影響。調節迴流比是精餾塔操作中用來控制產品純度的主要手段。②組分回收率。這是產品中組分含量與料液中組分含量之比。③操作總費用。主要包括再沸器的加熱費用、冷凝器的冷卻費用和精餾設備的折舊費，操作時變動迴流比，直接影響前兩項費用。此外，即使同樣的加熱量和冷卻量，加熱費用和冷卻費用還隨著沸騰溫度和冷凝溫度而變化，特別當不使用水蒸氣作為加熱劑或者不能用空氣或冷卻水作為冷卻劑時，這兩項費用將大大增加。選擇適當的操作壓力，有時可避免使用高溫加熱劑或低溫冷卻劑（或冷凍劑），但卻增添加壓或抽真空的操作費用。

3精餾計算編輯
概述
主要是精餾塔的計算。不論是板式塔或是填充塔，通常都按分級接觸傳質的概念來計算理論板數。對於雙組分精餾塔的設計計算，通常給定的設計條件有:液體混合物(料液)的量F和濃度xf（以易揮發組分的摩爾分率表示），以及塔頂和塔底產品的濃度xd和xw。計算所需的理論板數NT和實際板數NP 。計算前必須先確定合理的迴流比。理論塔板數的計算方法有：
圖解法
最常用的是麥凱勃－蒂利圖解法（美國W.L.麥凱勃和E.W.蒂利在1925年合作設計的雙組分精餾理論板計算的圖解方法）用於雙組分精餾計算。此法假定流經精餾段的汽相摩爾流量V和液相摩爾流量L以及提餾段中的汽液兩相流量V′和L′都保持恆定。此假定通常稱為恆摩爾流假定，它適用於料液中兩組分的摩爾汽化潛熱大致相等、混合時熱效應不大、而且兩組分沸點相近的系統。圖解法的基礎是組分的物料衡算和汽液平衡關系。
取精餾段第n板至塔頂的塔段（圖2）為對象，作易揮發組分物料衡算得：

圖2

精餾
式中D為塔頂產品流量;xn為離開第n板的液相濃度;yn+1為離開第n+1板的汽相濃度。此式稱精餾段操作線方程，在y-x圖上是斜率為L/V的直線。同樣取提餾段第m板至塔底的塔段為對象，作易揮發組分物料衡算得：

精餾
式中D為塔底產品流量。此式稱為提餾段操作線方程。 將汽液平衡關系和兩條操作線方程繪在y-x直角坐標上(圖3)。
根據理論板的定義，離開任一塔板的汽液兩相濃度xn與yn，必在平衡線上，根據組分的物料衡算，位於同一塔截面的兩相濃度xn與yn+1, 必落在相應塔段的操作線上。在塔頂產品濃度xd和塔底產品濃度xw范圍內，在平衡線和操作線之間作梯級，每梯級代表一塊理論板，總梯級數即為所需的理論板數NT，跨越兩操作線交點的梯級為加料板。計入全塔效率，即可算得實際板數NP(見級效率)；或根據等板高度,從理論板數即可算出填充層高度(見微分接觸傳質設備)。

圖3
捷演算法
用作粗略估算，首先根據芬斯克方程，（美國M.R.芬斯克1932年建立的全迴流理論板數計算方程）算出採用全迴流操作達到給定產品濃度xd和xw所需的最少理論板數Nmin（包括再沸器）：

精餾
式中α為待分離兩組分間的全塔的平均相對揮發度，常取塔頂和塔底處的相對揮發度的幾何平均值。再由Nmin、最小迴流比Rmin和選用的迴流比R，從吉利蘭經驗關聯式（1940年美國E.R.吉利蘭建立的計算理論板數關聯式）：

精餾
求出所需的理論板數NT。對於相對揮發度在全塔接近常數的系統，即接近於理想溶液的混合液的分離，捷演算法較可靠，並可推廣到估算多組分料液的精餾。捷演算法在作整個生產過程的優化計算時常被採用，以節省時間。
嚴格計演算法
隨著精餾技術日趨成熟和生產規模的擴大，具有多股加料和側線抽出等特殊功能以及具有側塔和中間再沸器等的各種復雜的精餾塔(見精餾設備)相繼出現。現今越來越需要對精餾作出嚴格計算，以了解塔內溫度、流量和濃度的變化，達到更合理的設計和操作。電子計算機的應用，為嚴格計演算法提供了條件。各種嚴格計演算法均基於四類基本方程：即組分物料衡算式、汽液相平衡關系、歸一方程（汽相及液相中各組分摩爾分率之和為 1）和熱量衡算方程。對每塊理論板都可以建立這些方程，組成一個高維的方程組，然後依靠電子計算機求解。根據不同的指定條件，原則上此方程組可用於新塔設計或對現有塔的操作性能核算。

4節能編輯
精餾過程的核心在於迴流，而迴流必須消耗大量能量。降低能耗是精餾過程發展的重大課題。除了選擇經濟上合理的迴流比外，主要的節能措施有：①熱泵精餾。將塔頂蒸氣絕熱壓縮（見熱力學過程）升溫後，重新作為再沸器的熱源(見熱泵蒸發)；②多效精餾。精餾裝置由壓力依次降低的若干個精餾塔組成，前一精餾塔塔頂蒸氣用作後一精餾塔再沸器的加熱蒸氣（見多效蒸發）；③採用高效精餾塔，可用較小的迴流比；採用高效換熱器，可降低傳熱溫度差，這樣就可以減少有效能損失。④採用電子計算機對過程進行有效控制，減小操作裕度，確保過程在最低能耗下進行。
來自網上.

F. 簡述蒸餾分離的原理，蒸餾過程由哪些設備構成以及主要的蒸餾流程

先給定義來 蒸餾指利用液體混合物中各組源分揮發性的差異而將組分分離的傳質過程。將液體沸騰產生的蒸氣導入冷凝管，使之冷卻凝結成液體的一種蒸發、冷凝的過程。蒸餾是分離混合物的一種重要的操作技術，尤其是對於液體混合物的分離有重要的實用意義 分餾是分離幾種不同沸點的揮發性組分的混合物的一種方法;混合物先在最低沸點下蒸餾,直到蒸氣溫度上升前將蒸餾液作為一種成分加以收集。蒸氣溫度的上升表示混合物中的次一個較高沸點組分開始蒸餾。然後將這一組分開收集起來。 所以說可以理解為，蒸餾一般是得到一種單一的成分，分餾可以做到分離沸點不同的幾種成分，需要分餾柱

打字不宜，請採納

G. 精餾的原理

精餾是利用混合物中各組分揮發度不同而將各組分加以分離的一種分離過程，專常用的設屬備有板式精餾塔和填料精餾塔。精餾通常在精餾塔中進行，氣液兩相通過逆流接觸，進行相際傳熱傳質。液相中的易揮發組分進入氣相，氣相中的難揮發組分轉入液相，於是在塔頂可得到幾乎純的易揮發組分，塔底可得到幾乎純的難揮發組分。料液從塔的中部加入，進料口以上的塔段，把上升蒸氣中易揮發組分進一步增濃，稱為精餾段；進料口以下的塔段，從下降液體中提取易揮發組分，稱為提餾段。從塔頂引出的蒸氣經冷凝，一部分凝液作為迴流液從塔頂返回精餾塔，其餘餾出液即為塔頂產品。塔底引出的液體經再沸器部分氣化，蒸氣沿塔上升，餘下的液體作為塔底產品。塔頂迴流入塔的液體量與塔頂產品量之比稱為迴流比，其大小會影響精餾操作的分離效果和能耗。

H. 簡述精餾和蒸餾的區別與聯系

原理不同復精餾：精餾通常在精製餾塔中進行，氣液兩相通過逆流接觸，進行相際傳熱傳質。液相中的易揮發組分進入氣相，氣相中的難揮發組分轉入液相，於是在塔頂可得到幾乎純的易揮發組分，塔底可得到幾乎純的難揮發組分。

根據操作方式，精餾可分為連續精餾和間歇精餾；根據混合物的組分數，可分為二元精餾和多元精餾；根據是否在混合物中加入影響氣液平衡的添加劑，可分為普通精餾和特殊精餾（包括萃取精餾、恆沸精餾和加鹽精餾）。

若伴有化學反應，則稱為反應精餾。在有色金屬冶金中，精餾成功地用於粗鋅的精煉。

I. 精餾和蒸餾的區別

1、定義不同

精餾：精餾是利用混合物中各組分揮發度不同而將各組分加以分離的一種分離過程，常用的設備有板式精餾塔和填料精餾塔。精密精餾的原理及設備流程與普通精餾相同，只是待分離物系中的組分間的相對揮發度較小(<1.05~1.10),因而採用高效精密填料以實現待分離組分的分離提純。

蒸餾：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。

2、原理不同

精餾：精餾通常在精餾塔中進行，氣液兩相通過逆流接觸，進行相際傳熱傳質。液相中的易揮發組分進入氣相，氣相中的難揮發組分轉入液相，於是在塔頂可得到幾乎純的易揮發組分，塔底可得到幾乎純的難揮發組分。

料液從塔的中部加入，進料口以上的塔段，把上升蒸氣中易揮發組分進一步增濃，稱為精餾段；進料口以下的塔段，從下降液體中提取易揮發組分，稱為提餾段。從塔頂引出的蒸氣經冷凝，一部分凝液作為迴流液從塔頂返回精餾塔，其餘餾出液即為塔頂產品。

塔底引出的液體經再沸器部分氣化，蒸氣沿塔上升，餘下的液體作為塔底產品。塔頂迴流入塔的液體量與塔頂產品量之比稱為迴流比，其大小會影響精餾操作的分離效果和能耗。

蒸餾：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。在工業精餾設備中，使部分汽化的液相與部分冷凝的氣相直接接觸，

以進行汽液相際傳質，結果是氣相中的難揮發組分部分轉入液相，液相中的易揮發組分部分轉入氣相，也即同時實現了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。

3、分類不同

精餾：根據操作方式，精餾可分為連續精餾和間歇精餾；根據混合物的組分數，可分為二元精餾和多元精餾；根據是否在混合物中加入影響氣液平衡的添加劑，可分為普通精餾和特殊精餾（包括萃取精餾、恆沸精餾和加鹽精餾）。

若伴有化學反應，則稱為反應精餾。在有色金屬冶金中，精餾成功地用於粗鋅的精煉。工業上還常將金屬轉變為氯化物然後經精餾。

蒸餾：按方式分，簡單蒸餾、平衡蒸餾、精餾、特殊精餾。

按操作壓強分，常壓、加壓、減壓。

按混合物中組分，雙組分蒸餾、多組分蒸餾。

按操作方式分，間歇蒸餾、連續蒸餾。