你需要知道的真空精馏这些知识点
来源：成都新德南光机械设备有限公司 | 发布时间：2020-03-19 |
1、真空精馏的含义
混合物是由许多不同的成分组成的，各种成分的沸点不同，通过加热蒸发成气体，再冷凝成液体或固体来实现物质分离的这一过程，我们定义为蒸馏。真空精馏（Vacuum Distillation）就是在真空状态下，利用蒸馏方法实现混合物中各组分成分分离的技术。
实验室真空精馏装置
2、真空精馏的特点
真空精馏工艺在石油化工、金属冶炼等行业中使用较普遍，与常压下蒸馏相比，真空精馏具有许多优点：
①真空环境下物质的沸点降低，有利于物质的分离；
②在真空状态下，聚合物分解后重新聚合的概率降低，能进行低温处理；
③真空精馏工艺中物质容易加热，保温简单，热损失减小；
④空气中氧、水蒸气等成分的影响减小；
⑤相对挥发度大，物质更容易分离；
⑥平衡关系改变，真空下恒沸混合物消失等。
由于真空精馏工艺的操作环境要求严格，真空精馏也有不足之处：
①真空系统是获得真空工作环境的必要设备，真空精馏设备费及操作费较高；
②装置的密封性能要求必须满足工作真空度；
③真空精馏工艺中，沸腾现象常见，对传热方式有一定的要求；
④冷凝器、捕集器均要求低温。
3、真空精馏的分类
按精馏系统操作压力的不同，真空精馏可分为下面几种。
①减压精馏。常见的减压精馏过程，大多在104Pa以上的压力范围内操作。减压蒸馏机理与常压蒸馏差不多，常压精馏装置形式，基本上可用。
②真空精馏。压力范围2~100mmHg（1 mmHg=133.3Pa），气体的流动属粘滞态。在这个压力范围内进行精馏操作是容易实现的。
③高真空精馏。压力范围为0.01~2mmHg，此时气体接近过渡流状态，对真空精馏装置的选型、设计、制造、安装、操作等都有较为严格的要求。
④真空膜精馏（VMD）。在膜的一侧为常压，另一侧抽真空，使溶液通过膜，实现分离和蒸馏的作用。
⑤准分子精馏。压力范围为10-4~10-2mmHg，此时，气体分子的平均自由程与精馏器尺寸相近，气体呈过渡流状态。
⑥分子精馏。操作压力在10-4mmHg以下。在分子精馏或准分子精馏或准分子精馏装置中，气体的流动为分子的自由运动，也就是说，可以忽视该系统中的其他分子的碰撞和干扰，此时，精馏过程受来自液面的蒸发所支配。
按精馏器的形式不同，真空精馏可以分为：塔式精馏、釜形式精馏、喷雾式精馏、离心式精馏、填充式精馏、薄膜式精馏、回转式精馏。
按精馏方法分为单精馏和精馏两大类。
按精馏操作分为间歇式精馏和连续式精馏。
真空精馏工艺流程图
4、真空精馏的应用
真空精馏技术应用广泛，除了在冶金和石油化工领域有大量应用之外，在医药卫生、海水淡化、制冷工业、地质勘探和食品工业等领域都有应用，这里仅举一些在金属冶炼应用中的实例。
真空精馏技术在金属冶炼中的应用主要体现在有色金属的冶炼。有色金属的种类繁多，冶炼方法也不少。但是，采用真空精馏法冶炼有色金属具有工艺流程短、冶炼金属纯度高、无环境污染、清洁、环保、节能等许多优点。所以，在有色金属冶炼过程中得到了广泛的应用。
⑴真空精馏在粗金属精炼中的应用
传统的有色金属冶金中粗金属精炼的方法有：①加剂法，通过添加一定剂量的元素，达到去除杂质的目的，例如粗铅加锌除银、加硫除铜等；②氧化法，利用氧化反应，除去粗金属中的砷、锑、锡等；③电解法，普遍采用湿法电解技术，在电能转化成化学能的时候，使电解槽内电极附近产生氧化还原反应，从而在电极上还原出一定纯度的金属，如金属铟的电解精炼。
这些方法是精炼金属的主要方法，但在使用中也存在一些问题，如流程长、工序多、试剂消耗量大、副产渣种类多、对环境污染严重、金属回收率低、基建投资较大、加工费用较多等。
采用真空精馏精炼金属技术，是20世纪50年代开始，真空蒸馏具有流程短、消耗小、金属回收率高、基本无三废（废渣、废水、废气）、对环境无污染、基建投资少、加工费用低等优点。目前，应用于工业的有：粗锡、粗锌、粗镉、粗铅、粗锑、粗铋等。在采用真空精馏技术精炼粗金属时，有时候和其他的方法配合使用，可以获得更好的精馏效果和经济效益。
⑵真空精馏在合金分离中的应用
采用真空精馏技术处理一些合金，主要是在真空状态下，通过加热，使较容易挥发的组分形成蒸气，然后冷凝成金属，从而实现了合金分离。由于这一过程是在真空环境下进行的，没有氧化反应发生，因此，使工艺流程和设备大为简化，投资成本较少，占地面积较小，金属回收率提高，是传统冶金方法难于处理的某些合金分离技术的最佳选择。
迄今，在工业上得到应用的真空精馏分离合金有铅锡合金、银锌壳、热镀锌渣、铅锑合金、铅银合金、锰铁、锡锑合金等等，随着再生金属种类的增多，需要处理的合金种类增多，真空精馏技术在合金分离中的应用将会越来越多。
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