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蒸餾

2021-07-16 12:27:29

蒸餾(英語:Distillation、Distilled)(法語:distillation)是壹種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體係中各組分沸點不同,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,是蒸發冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取吸附等相比,它的優點在於不需使用係統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。

蒸餾有許多的應用,例如:

  • 將制酒用材料發酵英語Fermentation(food)後,用蒸餾方式制作含有高乙醇含量的蒸餾酒,或其他有商業價值的發酵制品。
  • 海水淡化傳統上會用蒸餾來進行,是有效的作法。
  • 在石化產業中,原油穩定(oil stabilization)是壹種減少原油蒸氣壓的分餾方式,使原油的儲存及運輸可以安全,也減少原油中揮發到大氣中的揮發性碳氫化合物。在煉油廠的中遊操作中,分餾是將石油轉換為燃料及原材料的主要單元操作類別之壹
  • 低溫物理學中的蒸餾可以分離空氣,產生的產物為工業應用的氧、氮及氬。
  • 化學工業中,許多化學合成的產物會用蒸餾方式,和其他物質(可能是其他產物、雜質,或是未反應的反應物)分離。

原理

不同組分液體具有不同的沸點,是蒸餾最基本的理論依據。在相同溫度下,液體上方各個組分蒸氣的分壓也有所不同。

參考二元單相液體的相圖,當由液體A和B按壹定比例配成的混合液(設A的濃度為c1)經過加熱後到達沸點線,然後通過無差異的氣液平衡(從1到2),在生成的氣相中得到A的含量為c2的混合氣;該氣體經過降溫冷凝後收集便得到具有新組成(A濃度為c2)的液體。按圖例來講,就是左側的A組分被提純了(因為c2大於c1)。

蒸餾有兩種形式:

  • 簡單蒸餾,如制造蒸餾水以去除其中溶解的固體雜質;制造蒸餾酒以濃縮酒精,去除部分水分;
  • 精餾,也叫分餾,利用混合液體中各成分沸點的不同,將其他部分的液體氣化,因此可以分離各成分,例如在在加壓冷卻空氣過程中,分餾出沸點較高,尚未液化的液氮

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參考文獻

外部鏈接

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