揮發(fā)與蒸餾

蒸餾和精餾 通過揮發(fā)和后繼的冷凝過程分離不同物質(zhì)的操作稱為蒸餾。在同一設(shè)備中多次交替進行揮發(fā)與冷凝，使不同物質(zhì)盡可能地完全分離的操作稱為精餾。揮發(fā)、蒸餾及精餾一般只包括液-氣或固-氣轉(zhuǎn)變，但在火法冶金過程中上述轉(zhuǎn)變常與各種化學(xué)反應(yīng)結(jié)合進行。如汞的火法冶金即基于硫化汞的氧化與汞的揮發(fā)并冷凝：蒸餾法煉鋅基于高溫下氧化鋅被碳還原及鋅的揮發(fā)與冷凝：煙化爐處理富錫渣，基于渣中的氧化亞錫 (SnO)的硫化及硫化錫的揮發(fā)與冷凝：粗鋅經(jīng)過精餾制取高純鋅是火法冶金過程應(yīng)用精餾操作的典型例子,精鋅的純度可達(dá)99.995%。高溫(950℃)及真空下從鈦海綿體及鋯海綿體中除去鎂及氯化鎂的操作也是真空蒸餾的例子。真空蒸餾還用于提純鋅、鎘、鉍、鋰、鎵、汞、硒等。

式中A、B、C、D均為該物質(zhì)的特性常數(shù)。各種金屬和各種金屬化合物的飽和蒸氣壓有很大差異?；鸱ㄒ苯鹄蔑柡驼魵鈮旱倪@種差異來提取、精煉或提純金屬和金屬化合物。

蒸餾水機指用蒸餾方法制備純水的機器?？煞忠淮魏投啻握麴s水。水經(jīng)過一次蒸餾，不揮發(fā)的組分殘留在容器中被除去，揮發(fā)的組分進入蒸餾水的初始餾分中，通常只收集餾分的中間部分，約占60%。要得到更純的水，可在一次蒸餾水中加入堿性高錳酸鉀溶液，除去有機物和二氧化碳；加入非揮發(fā)性的酸，使氨成為不揮發(fā)的銨鹽。由于玻璃中含有少量能溶于水的組分，因此進行二次或多次蒸餾時，要使用石英蒸餾器皿，才能得到很純的水，所得純水應(yīng)保存在石英或銀制容器內(nèi)。

用乙醇等易揮發(fā)的有機溶劑溶解原料成分，用蒸餾法加以提取，揮發(fā)性溶劑氣體經(jīng)冷凝后返回重復(fù)使用的工藝。

一、蒸餾塔系統(tǒng)組成及布置

蒸餾塔系統(tǒng)由簡單蒸餾塔、再沸器、冷凝器、回流罐等設(shè)備組成，一般按流程順序，在符合規(guī)范的要求下，盡可能靠近布置，形成獨立的操作系統(tǒng)。同類設(shè)備集中布置，如冷凝器一般布置在三層樓面上，回流罐布置在二

層樓面上，再沸器安裝在蒸餾塔底部，泵布置在一層樓面上。這樣不但整齊，美觀，而且操作也方便。由于再沸器的特殊性，與其相關(guān)的設(shè)備及管路需精心設(shè)計。

二、蒸餾塔系統(tǒng)操作

通過再沸器加熱塔底的液體，使其部分氣化，由塔底再沸器入塔口進入塔，與下降液進行逆流兩相接觸，下降液中易揮發(fā)(低沸點)組分不斷向蒸氣中轉(zhuǎn)移，蒸氣中的難揮發(fā)(高沸點)組分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移，蒸氣愈接

近塔頂，其易揮發(fā)組分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組分則愈富集，達(dá)到組分分離的目的。塔頂上升的蒸氣進入冷凝器，冷凝液體的一部分作為回流液返回塔頂，其余部分則作為餾出液送出。塔底流出的液體，其中一部分送入再沸器加熱返回塔中，另一部分液體作為釜殘液采出。

三、熱虹吸再沸器

1、熱虹吸再沸器原理

熱虹吸再沸器利用蒸餾塔的液面和再沸器液面的壓頭差作為動力驅(qū)動液體重力循環(huán)流動，使蒸餾塔底部的液體流向再沸器。液體一部分在再沸器內(nèi)被氣化，回到塔內(nèi)，達(dá)到蒸氣和液體分離。為了保證再沸器的正常工作，必須保證有一定的壓差來克服管道、再沸器內(nèi)壓降和兩相的靜壓。

2、熱虹吸再沸器安裝高度要求

蒸餾塔底部的液體流入管道，越往上壓力就越低。如果液體上升的管子很高，壓力會降低到使管內(nèi)產(chǎn)生氣泡(由空氣或其他成分的氣體構(gòu)成)。虹吸作用高度就是由氣泡的生成而決定的。因為氣泡會使液體斷開，氣泡兩

端的氣體分子之間的作用力減至0，從而破壞了虹吸作用。熱虹吸再沸器安裝位置不是越低越好。

3、立式熱虹吸再沸器特殊要求

立式熱虹吸式再沸器如為真空操作，則不適宜黏性較大的液體和帶固體的物料，同時還要求塔裙的高度較高。臥式熱虹吸式再沸器則對塔釜液位和壓降要求不高，比較適用于真空精餾。蒸餾塔是一個高效的、節(jié)能的蒸餾塔型，根據(jù)所設(shè)計參數(shù)可設(shè)計多種規(guī)格，滿足不同生產(chǎn)能力的要求。