蒸發(fā)濃縮與設(shè)備-蒸餾分離法（生物制藥設(shè)備課件）

蒸餾分離法概述

任務(wù)一（一）基本概念1.揮發(fā)度純凈物質(zhì)的飽和蒸氣壓就是該物質(zhì)的揮發(fā)度，用表示。雙組分體系，易揮發(fā)組分A和難揮發(fā)組分B的揮發(fā)度分別為：2.相對揮發(fā)度溶液中兩組分揮發(fā)度之比稱為相對揮發(fā)度，用表示。一、蒸餾基本知識表明兩組分蒸發(fā)能力相當(dāng)，不能通過蒸發(fā)將兩組分分離開來。表明兩組分的蒸發(fā)能力有差別，可以用蒸發(fā)的方法將易揮發(fā)組分A同難揮發(fā)組分B分離開來。值差距越大分離效果越好3.飽和蒸汽壓

當(dāng)液體分子逸出速度與冷凝速度相等時，液面上的蒸氣數(shù)量不再增加，達(dá)到飽和狀態(tài)，此時蒸氣對液面所施加的壓力稱為飽和蒸氣壓。

5.汽化熱

液體蒸發(fā)過程需要向環(huán)境吸收熱量，液體變?yōu)橥瑴囟鹊臍怏w所吸收的熱量叫汽化熱。4.臨界蒸汽壓液體沸騰時的飽和蒸汽壓稱為臨界蒸汽壓。（二）蒸餾分離方法

將料液加熱到沸點，使易揮發(fā)成分大量汽化，蒸汽經(jīng)冷凝后形成冷凝液，從而與難揮發(fā)成分分離的過程稱為蒸餾。蒸餾過程包含了料液沸騰和蒸汽冷凝兩個環(huán)節(jié)。

1.沸騰料液在室溫下就能蒸發(fā)，但只是發(fā)生在料液的表面。

當(dāng)料液中產(chǎn)生第一個氣泡時，其溫度稱為泡點溫度。到達(dá)泡點溫度后，料液大量汽化，汽化過程在不斷加速，料液處于沸騰狀態(tài)。2.冷凝

蒸汽將熱量傳遞給低溫物質(zhì)，由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)的過程稱為冷凝。

蒸汽分子聚集在一起形成第一顆露珠，此時的溫度稱為露點溫度。

蒸汽的冷凝過程是一個放熱過程，所放出的熱稱為潛熱，在數(shù)值上等于液體的蒸發(fā)熱。露點溫度潛熱蒸餾目的

將易揮發(fā)組分大量汽化，再將蒸汽冷凝成液體，從而得到純度較高的易揮發(fā)組分。二、蒸餾操作方式蒸餾可分為簡單蒸餾、平衡蒸餾和精餾等基本類型。（一）簡單蒸餾簡單蒸餾又稱微分蒸餾，是一種間歇、單級蒸餾過程。

料液被加熱至沸騰，混合蒸汽直接冷凝成液體的過程。（二）平衡蒸餾

將蒸餾釜中料液加熱使部分汽化，當(dāng)汽液兩相達(dá)平衡后，將汽液兩相分離的過程，稱為平衡蒸餾。

平衡蒸餾又稱閃蒸，是一個連續(xù)穩(wěn)定的傳質(zhì)過程，既可以間歇操作又可以連續(xù)操作。特點：減壓，瞬間大量蒸發(fā)

平衡蒸餾的分離精度不高，一般用于混合原料液的初步分離。（三）精餾

通過加熱的方法，使料液大量汽化，分部收集不同沸點組分的冷凝液，這種操作過程稱為精餾。精餾裝置由精餾塔、再沸器、冷凝器等組成

用再沸器加熱料液使部分汽化，蒸氣沿塔上升，余下的液體作為塔底產(chǎn)品。原料液從中部進(jìn)入塔內(nèi)后與上升到塔段的氣體接觸，氣體部分冷凝后與原料液一起沿塔下降,原料液產(chǎn)生的蒸氣和升上塔段來的蒸氣繼續(xù)沿塔上升，并在不同的塔段冷凝成液體，沸點最低的組分將一直上升到塔頂，在塔頂冷凝成塔頂產(chǎn)品。

在精餾操作過程中，用再沸器加熱時，各組分都能汽化成蒸汽。由于低沸點的組分在較低溫度下即沸騰并大量汽化，所以，高沸點組分汽化量較小，氣相中的主要成分是低沸點組分。

在精餾塔中，汽液兩相逆流接觸，進(jìn)行相際傳質(zhì)。液相中的易揮發(fā)組分進(jìn)入氣相，氣相中的難揮發(fā)組分轉(zhuǎn)入液相。