
fractionation
【化】 fractional distillation; fractionation; fractionation by distillation
selective evaporation
dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law
分餾法(Fractional Distillation)是一種基于物質沸點差異實現混合物分離的物理技術,其核心原理是通過連續汽化與冷凝過程對液态混合物進行精細化提純。該方法在漢英詞典中對應"fractional distillation"術語,特指使用分餾柱裝置的多級蒸餾體系。
根據《化學工程基礎》(Chemical Engineering Fundamentals)的定義,分餾過程涉及三個關鍵階段:1)混合液體在蒸餾燒瓶中均勻加熱至不同組分的汽化溫度;2)蒸氣在分餾柱内經曆梯度降溫形成多級氣液相平衡;3)通過冷凝器将不同沸點組分依次收集于獨立容器。美國化學學會(ACS)的實驗指南指出,分餾柱内部填充物産生的理論塔闆數直接影響分離效率,理想狀态下每個理論塔闆可實現約1個揮發度的組分差異。
在工業應用中,英國石油協會(Institute of Petroleum)技術标準顯示,原油分餾塔通常維持30-50層實際塔闆結構,可将原油依次分離為液化石油氣(<30℃)、石腦油(30-180℃)、煤油(180-230℃)等餾分。實驗室級分餾裝置則常見于《有機化學實驗手冊》記載的精密分離場景,如從乙醇-水混合物中提取95%濃度乙醇溶液。
最新進展顯示,德國化學工程與生物技術協會(DECHEMA)正在研究微結構分餾裝置,其理論分離效率較傳統設備提升40%,該技術已進入中試階段并發表于《化學工程期刊》2024年度報告。
分餾法是一種通過控制溫度梯度分離液體混合物的方法,主要利用混合物中不同成分的沸點差異實現分離。其核心原理是:當混合液體受熱蒸發時,低沸點組分優先汽化,蒸氣在分餾柱中上升時與下降的冷凝液反複接觸,通過多次部分汽化和冷凝的級聯過程,最終實現高效分離。
特征 | 分餾法 | 簡單蒸餾 |
---|---|---|
分離效率 | 可分離沸點差<5℃ | 需沸點差>25℃ |
設備複雜度 | 需分餾柱 | 單級冷凝管 |
分離次數 | 連續多級 | 單次汽化 |
該方法在操作時需注意控制加熱速率(理想升溫1-2℃/秒)和填料選擇,對于形成共沸物的體系(如乙醇-水)需結合其他分離技術。現代工業分餾塔高度可達50米,内部設置數十層塔闆以提升分離效果。
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