蒸馏是分离两种具有不同沸点的液体组分的常用方法。通过蒸馏分离的容易程度通常取决于沸点之间的差值。由于两种液体的沸点有显著差别,它们可通过间歇蒸馏分离,在间歇蒸馏中,一种液体在另一种液体的沸点时几乎完全保持液态。
如果要分离的两种液体的沸点很接近,较重的液体在较轻液体的沸点处部分汽化。因此,在间歇精馏过程中,分离度会受到影响。对于汽液平衡条件下的这种混合物,两相——液相和汽相——都含有相当数量的两种组分。但是液相和气相的成分都取决于温度和压力条件。通过控制温度和压力条件,可以达到良好的分离程度。
连续精馏塔利用沿塔高度变化的温度和压力条件,使塔顶的挥发性成分多,塔底的挥发性成分少。要分离的混合物在垂直柱高度的某个地方引入。如果混合气中含有较多的轻组分,则进气口越靠近柱的顶部。反之,如果混合物中重质组分较多,则入口越靠近蒸馏塔底部。
塔由一根管子提供热量重沸器它不断地使液体从柱的底部沸腾。从塔顶出来的蒸汽被不断冷却和凝结一个塔顶冷凝器列的顶部提供。这些热交换器的加热和冷却作用决定了柱中的汽液平衡条件。由于再沸器的作用,蒸馏塔的底部具有最高的温度和压力条件。冷凝器负责塔顶部的最低温度和压力条件。
蒸馏塔由若干级组成。每一级都由一个穿孔的托盘形成。顶部冷凝器的液体从塔板流向塔板,再流向塔板底部。蒸汽从底部流到顶部,通过每个托盘的穿孔。因此,塔板为汽液接触提供了界面,根据在每个塔板上的停留时间,汽液往往形成汽液平衡条件。因此,在理想的情况下,每个塔盘都可以看作是不同温度和压力条件下的汽液平衡。当我们从塔底向塔顶移动时,从塔板到塔板的温度和压力下降,这是由于重沸器在塔底部,冷凝器在塔顶部。
每个塔盘的汽液接触加强了分离。当重组分蒸汽与顶部的冷液体接触时,它们就会凝结。相反,较轻的组分被蒸发并从液相中剥离。因此,分离的数量越多,意味着分离的程度越高。通常需要非常多的塔盘来将沸腾的液体分离得非常紧密,或获得制药物质所需的非常高的纯度。
所有上述因素-重沸器,冷凝器,塔板的数量-导致塔顶轻组分浓度高,塔底重组分浓度高。






