真空蒸馏

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一个大气压下, 二甲基亚砜在189°C沸腾。由于瓶内处于真空状态,图中的接受瓶只有70°C.

真空蒸馏是一种使待分离液体上方压强小于其蒸汽压蒸馏方法[1]。这种方法适用于蒸汽压大于环境压力的液体。由于待分离液体沸点降低,真空蒸馏不一定需要加热。

应用[编辑]

在实验室中,真空蒸馏被用于沸点较高或在温度接近于沸点时容易发生反应的液体。[2][3][4]对于温度敏感的物质如β-胡萝卜素等需要通过真空蒸馏进行分离,这样可以防止由于温度变化造成的化学反应。真空蒸馏比普通蒸馏有更少的残留物。

真空蒸馏有时被称为低温蒸馏(low temperature distillation),在工业上通过热机循环来增加真空蒸馏的效率。ASTM的标准D1160,D2892,D5236描述了真空蒸馏在石油工业中压力处于1到100毫巴时的典型应用。

真空蒸馏在工业上有几个优点[5] ,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[6],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。

参见[编辑]

脚注[编辑]

  1. ^ Laurence M. Harwood, Christopher J. Moody. Experimental organic chemistry: Principles and Practice Illustrated edition. WileyBlackwell. 1989: 147–149. ISBN 978-0632020171. 
  2. ^ Distillation (CU Boulder Organic Chemistry Teaching Labs)
  3. ^ Vacuum Distillation: New Method for Analyzing Organic Chemicals in a Wide Array of Samples (United States Environmental Protection Agency)
  4. ^ What is vacuum distillation? (Argonne National Laboratory's NEWTON Ask-A-Scientist)
  5. ^ Kister, Henry Z. Distillation Design 1st Edition. McGraw-Hill. 1992. ISBN 0-07-034909-6. 
  6. ^ Karl Kolmetz, Andrew W. Sloley et al. (2004), Designing Distillation Columns for Vacuum Service, 11th India Oil and Gas Symposium and International Exhibition, September 2004, Mumbai, India (also published in Hydrocarbon Processing, May 2005)