
fractionation
【化】 fractional distillation; fractionation; fractionation by distillation
selective evaporation
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
分馏法(Fractional Distillation)是一种基于物质沸点差异实现混合物分离的物理技术,其核心原理是通过连续汽化与冷凝过程对液态混合物进行精细化提纯。该方法在汉英词典中对应"fractional distillation"术语,特指使用分馏柱装置的多级蒸馏体系。
根据《化学工程基础》(Chemical Engineering Fundamentals)的定义,分馏过程涉及三个关键阶段:1)混合液体在蒸馏烧瓶中均匀加热至不同组分的汽化温度;2)蒸气在分馏柱内经历梯度降温形成多级气液相平衡;3)通过冷凝器将不同沸点组分依次收集于独立容器。美国化学学会(ACS)的实验指南指出,分馏柱内部填充物产生的理论塔板数直接影响分离效率,理想状态下每个理论塔板可实现约1个挥发度的组分差异。
在工业应用中,英国石油协会(Institute of Petroleum)技术标准显示,原油分馏塔通常维持30-50层实际塔板结构,可将原油依次分离为液化石油气(<30℃)、石脑油(30-180℃)、煤油(180-230℃)等馏分。实验室级分馏装置则常见于《有机化学实验手册》记载的精密分离场景,如从乙醇-水混合物中提取95%浓度乙醇溶液。
最新进展显示,德国化学工程与生物技术协会(DECHEMA)正在研究微结构分馏装置,其理论分离效率较传统设备提升40%,该技术已进入中试阶段并发表于《化学工程期刊》2024年度报告。
分馏法是一种通过控制温度梯度分离液体混合物的方法,主要利用混合物中不同成分的沸点差异实现分离。其核心原理是:当混合液体受热蒸发时,低沸点组分优先汽化,蒸气在分馏柱中上升时与下降的冷凝液反复接触,通过多次部分汽化和冷凝的级联过程,最终实现高效分离。
特征 | 分馏法 | 简单蒸馏 |
---|---|---|
分离效率 | 可分离沸点差<5℃ | 需沸点差>25℃ |
设备复杂度 | 需分馏柱 | 单级冷凝管 |
分离次数 | 连续多级 | 单次汽化 |
该方法在操作时需注意控制加热速率(理想升温1-2℃/秒)和填料选择,对于形成共沸物的体系(如乙醇-水)需结合其他分离技术。现代工业分馏塔高度可达50米,内部设置数十层塔板以提升分离效果。
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