概述

沿革

原理

方法

概述

竖罐蒸馏炉利用液体混合物中各组分挥发度的差别，使液体混合物部分汽化并随后使蒸汽部分冷凝，从而实现其所含组分的分离，是一种属于传质分离过程的单元操作。蒸馏在炼油、化工、轻工、食品工业等部门广泛应用，例如将原油分离为汽油、煤油、柴油、润滑油，将液化空气分离为氧、氮和各惰性气体等。

沿革

蒸馏的应用有悠久的历史。早在公元初，人们已利用蒸馏的方法制取酒和芳香油。当时所用的方法与现在的简单蒸馏大体相同(图1公元4世纪的蒸馏釜)。到14世纪，酒精的生产已初具工业规模。第一个从煤焦油中提取油品的蒸馏过程，1746年在英国取得专利。第一个石油炼厂1860年在美国正式投产。早期的蒸馏设备是若干个水平放置、串连操作的蒸馏釜，能耗大、分离效果差。1830年爱尔兰人A.科菲设计了第一座用于蒸馏的直立式筛板塔（图2科菲的筛板塔）,且采用了回流技术。科菲的筛板塔被认为是现代精馏设备的先驱。20世纪以来，化学工业特别是石油化工的迅速发展，无论在过程规模上，还是分离难度上，都对蒸馏提出更高的要求。在发展生产的推动下，各种生产能力大、分离效率高、流动阻力小的新型蒸馏设备不断涌现；作为较复杂的蒸馏操作，一些特殊的精馏方法（如萃取精馏、恒沸精馏）也得到迅速发展。

原理

以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分气化,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓，这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大，即相对挥发度越大，则上述的增浓程度也越大。将双组分汽相混合物部分冷凝，也能获得同样的分离效果。原则上只要两组分的相对挥发度不等于1,即不形成恒沸物(见汽液平衡)，通过多次的部分汽化和部分冷凝，就可以达到混合组分的高纯度分离。在工业精馏设备中，使部分汽化的液相与部分冷凝的汽相直接接触，以进行汽液相际传质，结果是汽相中的难挥发组分部分转入液相，液相中的易挥发组分部分转入汽相，也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。使两相间进行充分的逆流接触传质，就能实现混合物的高纯度分离。

方法

工业蒸馏的方法有：①闪急蒸馏。将液体混合物加热后经受一次部分汽化的分离操作。②简单蒸馏。使混合液逐渐汽化并使蒸气及时冷凝以分段收集的分离操作。③精馏。借助回流来实现高纯度和高回收率的分离操作，这是应用最广泛的蒸馏方法。