① 减压蒸馏的原理是什么
液体的沸点是指它的蒸气压等于外界大气压时的温度。化合物的沸点总是随外界压力的不同而变化,某些沸点较高的(200℃以上)的化合物在常压下蒸馏时,由于温度的升高,未达到沸点时往往发生分解、氧化或聚合等现象。
此时,不能用常压蒸馏,而应使用减压蒸馏。通过减少体系内的压力而降低液体的沸点,从而避免这些现象的发生。许多有机化合物的沸点在压力降低到1.3-2.0kPa(10-15mmHg)时,可以比其常压下沸点降低80℃-100℃。
因此,减压蒸馏对于分离或提纯沸点较高或性质不太稳定的液态有机化合物具有特别重要的意义。
工业规模应用
真空蒸馏在工业上有几个优点,沸点相近的混合物可能需要多个平衡级来分离出关键的物质,而真空蒸馏可以减少平衡级的数目。炼油厂中使用的真空蒸馏塔直径可达约14米,高度可达50米,每天可处理160 000桶原油。
在大多数系统中,压力降低而相对挥发度升高。真空蒸馏增加了许多应用中关键产物的相对挥发度,相对挥发度越高,就越容易分离不同产物。这意味着真空蒸馏可以通过更少的步骤达到蒸馏塔相同的分离效果。
在高温下,一些反应的反应产物会发生进一步反应,真空蒸馏在工业上还可以在低压下降低分离物质所需的温度。
以上内容参考网络-减压蒸馏
② 常压蒸馏和减压蒸馏的区别
1. 压强差异:常压蒸馏在标准大气压下进行,即1个大气压的环境中。而减压蒸馏则在降低的压强下进行,通常压强低于常压,介于0.1至0.8个标准大气压之间。
2. 操作温度差异:由于减压状态下水的沸点降低,减压蒸馏的操作温度通常较低,一般在60至80°C范围内。相比之下,常压蒸馏的操作温度接近水的正常沸点,即大约100°C。
3. 蒸发速率差异:在相同的温度条件下,减压状态下水的蒸发速率高于常压状态,因此减压蒸馏的蒸发效率和速度更为高效。
4. 产物差异:常压蒸馏得到的蒸馏水与原水的成分相似。而减压蒸馏能够获得更为纯净的蒸馏水,因为它去除了更多的矿物质和杂质。
5. 设备差异:常压蒸馏所需设备相对简单,通常包括基本的蒸馏装置。减压蒸馏则需要配备真空泵以实现系统的减压,因此所需设备更为复杂且成本较高。
6. 用途差异:常压蒸馏通常用于制备日常使用的蒸馏水和少量的实验室用蒸馏水。减压蒸馏则更适合生产高纯度蒸馏水和进行精细的化学分离。
7. 能耗差异:减压蒸馏中的真空泵需要额外的能源投入,因此相较于常压蒸馏,其整体的能耗和成本都会更高。