❶ 蒸餾原理是什麼
液體的沸點,是指它的飽和蒸氣壓等於外界壓力時的溫度,因此液體的沸點是隨外界壓力的變化而變化的,如果藉助於真空泵降低系統內壓力,就可以降低液體的沸點,這便是減壓蒸餾操作的理論依據。
減壓蒸餾是分離和提純有機化合物的常用方法之一,它特別適用於那些在常壓蒸餾時未達沸點即已受熱分解、氧化或聚合的物質
原理
液體的沸騰溫度指的是液體的蒸氣壓與外壓相等時的溫度。外壓降低時,其沸騰溫度隨之降低。
在蒸餾操作中,一些有機物加熱到其正常沸點附近時,會由於溫度過高而發生氧化、分解或聚合等反應,使其無法在常壓下蒸餾。若將蒸餾裝置連接在一套減壓系統上,在蒸餾開始前先使整個系統壓力降低到只有常壓的十幾分之一至幾十分之一,那麼這類有機物就可以在較其正常沸點低得多的溫度下進行蒸餾。
有機物的沸騰溫度與壓力的關系可以近似地由圖表示。
想像此圖中有三條線:線a表示減壓下有機物的沸騰溫度(左邊),線b表示有機物的正常沸點(中間),線c表示系統的壓力(右邊)。
在已知一化合物的正常沸點和蒸餾系統的壓力時,連接線b上的相應點b(正常沸點)和線c上的相應點p(系統壓力)的直線與左邊的線a相交,交點a指出系統壓力下此有機物的沸騰溫度。
反過來,若希望在一安全溫度下蒸餾一有機物,根據此溫度及該有機物的正常沸點,也可以連一條直線交於右邊的線c上,交點指出此操作必須達到的系統壓力。
❷ 精餾過程的原理是什麼為什麼精餾塔必須有迴流
精餾過程的大致原理是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。
至於為什麼必須有迴流是因為精餾塔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。
(2)蒸餾反應裝置原理擴展閱讀:
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
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。
❸ 分餾和蒸餾的原理,裝置及操作有何區別
* 蒸餾(Distillation)
將液來體混合物源加熱至沸使其變為蒸氣,然後將其冷凝為液體的過程。
蒸餾是分離和提純液體有機化合物最常用的方法之一。也可作為鑒定有機物和判斷物質純度的一種方法。
* 分餾(fractional distillation)
基本原理與蒸餾相類似。不同之處是在裝置上多一個分餾柱,利用分餾柱使汽化、冷凝的過程由一次改進為多次。簡單地說,分餾即是多次蒸餾。
* 蒸餾和分餾都是分離提純液體有機化合物的重要方法。蒸餾主要用於分離兩種或兩種以上沸點相差較大的液體混合物(至少30℃以上),而分餾是分離和提純沸點相差較小的液體混合物,現在最精密的分餾設備已能將沸點相差1~2℃的混合物分開。分餾已在實驗室和化學工業中廣泛應用。
❹ 分餾和蒸餾在原理及裝置上有哪些異同
一、原理不同
1、蒸餾原理:利用液體混合物中各組分揮發度的差別,將液體混合物部分汽化,然後將蒸汽部分冷凝,從而實現其組分的分離。它是屬於傳質分離的單元操作。
它廣泛應用於石油煉制、化工、輕工業等領域。其原理是以分離兩組分混合物為例。揮發性組分在蒸汽中富集,非揮發性組分在剩餘液體中富集,在一定程度上實現了兩組分的分離。
2、分餾原理:用分餾柱進行分餾,被分餾的溶劑在蒸餾瓶中沸騰後,蒸汽從圓形底燒瓶蒸發到分餾塔中並冷凝成分餾塔中的液體。由於低沸點組分含量高,液體的沸點比蒸餾瓶中液體的沸點低。
當蒸餾瓶中的另一部分蒸汽上升到分餾塔時,它與冷凝液交換熱量使其再次沸騰,而上升的蒸汽本身則部分冷凝。因此,產生了一種新的液-汽平衡,導致蒸汽的低沸點成分增加。
二、裝置不同
1、蒸餾裝置:蒸餾燒瓶(帶支管的),溫度計,冷凝管,牛角管,酒精燈,石棉網,鐵架台,支口錐形瓶,橡膠塞。
2、分餾裝置:煤氣燈,分餾柱,石棉網,三角架,圓底燒瓶,冷凝管,牛角管(接液器),錐形瓶,溫度計。
❺ 解釋一下這個蒸餾裝置的冷凝管的原理。
冷凝水方向與蒸汽方向相反,可以使蒸汽與冷凝水充分接觸,冷凝管管向下傾斜是為了不讓冷凝後的水流回燒瓶中。
❻ 水蒸氣蒸餾裝置的基本原理是什麼
在蒸餾瓶中,水加熱到沸騰,水蒸氣進入冷凝管,水蒸氣被冷凝成小水珠,順著冷凝管流入錐形瓶。
水蒸氣蒸餾法系指將含有揮發性成分的葯材與水共蒸餾,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。該法適用於具有揮發性、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葯材成分的浸提。
水蒸氣蒸餾法可分為共水蒸餾法、通水蒸氣蒸餾法、水上蒸餾法。為提高餾出液的濃度,一般需將餾出液進行重蒸餾或加鹽重蒸餾。
常用設備為多能提取罐、揮發油提取罐,它在生產活動中被廣泛使用蒸餾是分離、純化液態混合物的一種常用的方法,也可以測定液態化合物的沸點,因此對鑒定純液態化合物有一定的意義。
(6)蒸餾反應裝置原理擴展閱讀:
水蒸氣蒸餾法適合分離那些在其沸點附近容易分解的物質,也適用於從不揮發物質或樹脂狀物質中分離出所需的組分(如天然產物香精油、生物鹼等)。使用此法被提純的物質必須具備以下條件:
①不溶於水或微溶於水;
②具有一定的揮發性;
③在共沸溫度下與水不發生反應;
④在100℃左右,必須具有一定的蒸氣壓,至少666.5~1333Pa(5~10mmHg),並且待分離物質與其他雜質在100℃左右時具有明顯的蒸氣壓差。
參考資料來源:網路-水蒸氣蒸餾
❼ 常壓蒸餾和簡單分餾的原理、意義、裝置及安裝、基本操作與注意事項
當液態物質受熱時蒸氣壓增大,待蒸氣壓大到與大氣壓或所給壓力相等時液體沸騰,即達到沸點。所謂蒸餾就是將液態物質加熱到沸騰變為蒸氣,又將蒸氣冷卻為液體這兩個過程的聯合操作。
分餾:如果將兩種揮發性液體混合物進行蒸餾,在沸騰溫度下,其氣相與液相達成平衡,出來的蒸氣中含有較多量易揮發物質的組分,將此蒸氣冷凝成液體,其組成與氣相組成等同(即含有較多的易揮發組分),而殘 留物中卻含有較多量的高沸點組分(難揮發組分),這就是進行了一次簡單的蒸餾。
如果將蒸氣凝成的液體重新蒸餾,即又進行一次氣液平衡,再度產生的蒸氣中,所含的易揮發物質組分又有增高,同樣,將此蒸氣再經冷凝而得到的液體中,易揮發物質的組成當然更高,這樣我們可以利用一連串的有系統的重復蒸餾,最後能得到接近純組分的兩種液體。
應用這樣反復多次的簡單蒸餾,雖然可以得到接近純組分的兩種液體,但是這樣做既浪費時間,且在重復多次蒸餾操作中的損失又很大,設備復雜,所以,通常是利用分餾柱進行多次氣化和冷凝,這就是分餾。
在分餾柱內,當上升的蒸氣與下降的冷凝液互凝相接觸時,上升的蒸氣部分冷凝放出熱量使下降的冷凝液部分氣化,兩者之間發生了熱量交換,其結果,上升蒸氣中易揮發組分增加,而下降的冷凝液中高沸點組分(難揮發組分)增加,如果繼續多次,就等於進行了多次的氣液平衡,即達到了多次蒸餾的效果。這樣*近分餾柱頂部易揮發物質的組分比率高,而在燒瓶里高沸點組分(難揮發組分)的比率高。這樣只要分餾柱足夠高,就可將這種組分完全徹底分開。工業上的精餾塔就相當於分餾柱。
❽ 化學上的蒸餾原理,操作事項,器材是什麼
蒸餾是一種熱力學的分離工藝。
原理:利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸回點組分蒸發,再答冷凝以分離整個組分的單元。蒸餾是是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合,不會引入新的雜質。
實驗器材:蒸餾燒瓶(帶支管的)、溫度計、冷凝管、牛角管、酒精燈、石棉網、鐵架台、支口錐形瓶、橡膠塞。
實驗步驟:
①將待蒸餾液通過玻璃漏斗小心倒入蒸餾瓶中,要注意不使液體從支管流出。
②加入幾粒助沸物(如沸石等),安好溫度計,溫度計應安裝在通向冷凝管的側口部位。
③用水冷凝管時,先由冷凝管下口緩緩通入冷水,自上口流出引至水槽中,然後開始加熱。
④蒸餾完畢,應先停止加熱,然後停止通水,拆下儀器。拆除儀器的順序和裝配的順序相反,先取下接受器,然後拆下尾接管、冷凝管、蒸餾頭和蒸餾瓶等。
注意事項:
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。
❾ 精餾的原理
原理:
精餾通抄常在精餾塔中進行,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。
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。
(9)蒸餾反應裝置原理擴展閱讀:
精餾分類
1、根據操作方式,精餾可分為連續精餾和間歇精餾。
2、根據混合物的組分數,可分為二元精餾和多元精餾。
3、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)。
反應裝置
再沸器、精餾塔、塔板、進料預熱器、冷凝器、塔頂產品冷卻器、塔底產品冷卻器。