挥发与蒸馏

蒸馏和精馏 通过挥发和后继的冷凝过程分离不同物质的操作称为蒸馏。在同一设备中多次交替进行挥发与冷凝，使不同物质尽可能地完全分离的操作称为精馏。挥发、蒸馏及精馏一般只包括液-气或固-气转变，但在火法冶金过程中上述转变常与各种化学反应结合进行。如汞的火法冶金即基于硫化汞的氧化与汞的挥发并冷凝：蒸馏法炼锌基于高温下氧化锌被碳还原及锌的挥发与冷凝：烟化炉处理富锡渣，基于渣中的氧化亚锡 (SnO)的硫化及硫化锡的挥发与冷凝：粗锌经过精馏制取高纯锌是火法冶金过程应用精馏操作的典型例子,精锌的纯度可达99.995%。高温(950℃)及真空下从钛海绵体及锆海绵体中除去镁及氯化镁的操作也是真空蒸馏的例子。真空蒸馏还用于提纯锌、镉、铋、锂、镓、汞、硒等。

式中A、B、C、D均为该物质的特性常数。各种金属和各种金属化合物的饱和蒸气压有很大差异。火法冶金利用饱和蒸气压的这种差异来提取、精炼或提纯金属和金属化合物。

蒸馏水机指用蒸馏方法制备纯水的机器。可分一次和多次蒸馏水。水经过一次蒸馏，不挥发的组分残留在容器中被除去，挥发的组分进入蒸馏水的初始馏分中，通常只收集馏分的中间部分，约占60%。要得到更纯的水，可在一次蒸馏水中加入碱性高锰酸钾溶液，除去有机物和二氧化碳；加入非挥发性的酸，使氨成为不挥发的铵盐。由于玻璃中含有少量能溶于水的组分，因此进行二次或多次蒸馏时，要使用石英蒸馏器皿，才能得到很纯的水，所得纯水应保存在石英或银制容器内。

用乙醇等易挥发的有机溶剂溶解原料成分，用蒸馏法加以提取，挥发性溶剂气体经冷凝后返回重复使用的工艺。

一、蒸馏塔系统组成及布置

蒸馏塔系统由简单蒸馏塔、再沸器、冷凝器、回流罐等设备组成，一般按流程顺序，在符合规范的要求下，尽可能靠近布置，形成独立的操作系统。同类设备集中布置，如冷凝器一般布置在三层楼面上，回流罐布置在二

层楼面上，再沸器安装在蒸馏塔底部，泵布置在一层楼面上。这样不但整齐，美观，而且操作也方便。由于再沸器的特殊性，与其相关的设备及管路需精心设计。

二、蒸馏塔系统操作

通过再沸器加热塔底的液体，使其部分气化，由塔底再沸器入塔口进入塔，与下降液进行逆流两相接触，下降液中易挥发(低沸点)组分不断向蒸气中转移，蒸气中的难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接

近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，达到组分分离的目的。塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝液体的一部分作为回流液返回塔顶，其余部分则作为馏出液送出。塔底流出的液体，其中一部分送入再沸器加热返回塔中，另一部分液体作为釜残液采出。

三、热虹吸再沸器

1、热虹吸再沸器原理

热虹吸再沸器利用蒸馏塔的液面和再沸器液面的压头差作为动力驱动液体重力循环流动，使蒸馏塔底部的液体流向再沸器。液体一部分在再沸器内被气化，回到塔内，达到蒸气和液体分离。为了保证再沸器的正常工作，必须保证有一定的压差来克服管道、再沸器内压降和两相的静压。

2、热虹吸再沸器安装高度要求

蒸馏塔底部的液体流入管道，越往上压力就越低。如果液体上升的管子很高，压力会降低到使管内产生气泡(由空气或其他成分的气体构成)。虹吸作用高度就是由气泡的生成而决定的。因为气泡会使液体断开，气泡两

端的气体分子之间的作用力减至0，从而破坏了虹吸作用。热虹吸再沸器安装位置不是越低越好。

3、立式热虹吸再沸器特殊要求

立式热虹吸式再沸器如为真空操作，则不适宜黏性较大的液体和带固体的物料，同时还要求塔裙的高度较高。卧式热虹吸式再沸器则对塔釜液位和压降要求不高，比较适用于真空精馏。蒸馏塔是一个高效的、节能的蒸馏塔型，根据所设计参数可设计多种规格，满足不同生产能力的要求。