水蒸氣低溫蒸餾法

A. 蒸餾法海水淡化的低溫多效蒸發技術

進料海水在排熱冷凝器中被預熱和脫氣，之後被分成兩股物流。一股物流作為冷凝液排棄並排回大海，另外一股物流變成蒸餾過程的進料液。
料液經加入阻垢分散劑之後被引入到熱回收段各效溫度最低的一組中。噴淋系統把料液噴淋分布到各蒸發器中的頂排管上，在沿頂排管向下以薄膜形式自由流動的過程中，一部分海水由於吸收了在蒸發器內冷凝蒸汽的潛熱而汽化。被輕微濃縮的剩餘料液用泵打入到蒸發器的下一組中，該組的操作溫度要比上一組高一些，在新的組中又重復了蒸發和噴淋過程。剩餘的料液接著往前打，直到最後在溫度最高的效組中以濃縮液的形式離開該效組。
生蒸汽輸入到溫度最高一效的蒸發管內部，在管內發生冷凝的同時，管外也產生了與冷凝量基本相同的蒸發。產生的二次蒸汽在穿過濃鹽水液滴分離器以保證蒸餾水的純度之後，又引入到下一效的傳熱管內，第二效的操作溫度和壓力要略低於第一效。
這種蒸發和冷凝過程沿著一串蒸發器的各效一直重復，每效都產生了相當數量的蒸餾水，到最後一效的蒸汽在排熱段被海水冷卻液冷凝。
第一效的冷凝液被收集起來，該蒸餾水的一部分又返回到蒸汽發生器，超過輸入的生蒸汽量的部分流入到一系列特殊容器的首個容器中，每一個容器都連接到下一低溫效的冷凝側。這樣使一部分蒸餾水產生閃蒸並使剩餘的產品水冷卻下來，同時把熱量傳給熱回收效的主體中去。
如此產品水呈階梯狀流動並被逐級閃蒸冷卻。放出的熱量提高了系統的總效率，被冷卻的蒸餾水最後用產品水泵抽出並輸入到儲液罐中。
這樣生產出的產品水是完全的純水，它不含任何污染物，平均含鹽量小於20ppm。如果安裝兩級捕沫網，產品水鹽含量可小於5ppm。
像蒸餾水一樣，濃縮海水從第一效呈階梯狀流入一系列的濃鹽水閃蒸罐中，閃蒸冷卻以回收其熱量。經過冷卻之後，濃鹽水經濃鹽水泵打入大海。
不凝性氣體從每一根冷凝管中抽出，並從一效流到另一效。這些不凝性氣體最後在排熱冷凝器的最冷端富集，並用蒸汽噴射器或機械式真空泵抽出。
從冷凝器後分流出來的原料海水經過預處理後，由泵依次送入預熱器進行預熱，然後進入第1效蒸發器的頂部，並按要求分配到傳熱管的內壁，管外為加熱蒸汽。蒸發出來的二次蒸汽同下降的鹽水在分離室中實現汽液分離，二次蒸汽經過除沫器後引至下一效加熱。剩下的鹽水則因兩效間的壓差作用而流入下一效蒸發器。各效所生成的蒸餾水也沿壓力溫度降低的的方向流經各效管間，同時回收熱量，直到最後的冷凝器K，形成產品水抽出。最後的濃鹽水從末端Dn的底部排出。

B. 水蒸氣蒸餾法與普通蒸餾法有何不同與水共沸的物質應該用哪一種方法提取請大家指教

水蒸氣蒸餾法系指將含有揮發性成分的葯材與水共蒸餾，使揮發性成分版隨水蒸氣一並餾出，經冷權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。
與水共沸的物質應該用水蒸氣蒸餾法

C. 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。

D. 水蒸氣蒸餾法為什麼蒸餾溫度不宜過高,適當延長時間

溫度過高容易破壞有效成分。

E. 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

F. 水蒸氣蒸餾和普通蒸餾有什麼區別

1、定義上的區別：

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。

普通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。

與其它的分離手段，如萃取、過濾結晶等相比，它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑，從而保證不會引入新的雜質。

2、適用范圍上的區別：

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：

不溶於水或微溶於水；

具有一定的揮發性；

在共沸溫度下與水不發生反應；

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。

普通蒸餾可以適用於各種情況。

3、原理上的區別：

水蒸氣蒸餾法：

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）。

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。

G. 水蒸氣蒸餾法提高提取率的方法

開始蒸餾前應把T形管上的彈簧夾打開，當T形管的支管有水蒸氣沖出時，接通冷凝水，開始通水蒸氣，進行蒸餾。

水蒸氣蒸餾法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。

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。

水蒸氣蒸餾常用於蒸餾在常壓下沸點較高或在沸點時易分解的物質，也常用於高沸點物質與不揮發的雜質的分離，在中葯制葯生產中是提取和純化揮發油的常用方法。水蒸氣蒸餾的應用只限於所得產品完全（或幾乎）不與水互溶的情況。

組分互不相溶的混合液，將分成兩層。當它們受熱氣化時，其中各組分蒸氣壓僅由它們的溫度決定，而與其組成無關（只要此液層存在），理論上應等於該溫度下各純組分的飽和蒸氣壓，因此，混合液液面上方的蒸氣總壓等於該溫度下各組分蒸氣壓之和。

若外壓為大氣壓，則只要混合液中各組分的蒸氣壓之和達到一個大氣壓，該混合液即可沸騰，此時混合液的沸點較任一組分的沸點為低，此即水蒸氣蒸餾的原理。

H. 水蒸氣蒸餾法的簡介

水蒸氣蒸餾法是指將含揮發性成分葯材的粗粉或碎片，浸泡濕潤後，直火加熱蒸餾或通入水蒸汽蒸餾，也可在多能式中葯提取罐中對葯材邊煎煮邊蒸餾，葯材中的揮發性成分隨水蒸氣蒸餾而帶出，經冷凝後收集餾出液，一般需再蒸餾1次，以提高餾出液的純度和濃度，最後收集一定體積的蒸餾液；但蒸餾次數不宜過多，以免揮發油中某些成分氧化或分解。本法的基本原理是根據道爾頓定律，相互不溶也不起化學作用的液體混合物的蒸汽總壓，等於該溫度下各組分飽和蒸氣壓（即分壓）之和。因此盡管各組分本身的沸點高於混合液的沸點，但當分壓總和等於大氣壓時，液體混合物即開始沸騰並被蒸餾出來。
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，與水不發生反應，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。
水蒸氣蒸餾法需要將原料加熱,不適用於化學性質不穩定組分的提取。