真空精餾的特點和應用

    1.真空精餾的含義
   混合物是由許多不同的成分組成的，各種成分的沸點不同，通過加熱蒸發成氣體，再冷凝成液體或固體來實現物質分離的這一過程，我們定義為蒸餾。真空精餾（Vacuum Distillation）就是在真空狀態下，利用蒸餾方法實現混合物中各組分成分分離的技術。

    2.真空精餾的特點
   真空精餾工藝在石油化工、金屬冶煉等行業中使用較普遍，與常壓下蒸餾相比，真空精餾具有許多優點：

①真空環境下物質的沸點降低，有利于物質的分離；

②在真空狀態下，聚合物分解后重新聚合的概率降低，能進行低溫處理；

③真空精餾工藝中物質容易加熱，保溫簡單，熱損失減小；

④空氣中氧、水蒸氣等成分的影響減小；

⑤相對揮發度大，物質更容易分離；

⑥平衡關系改變，真空下恒沸混合物消失等。

由于真空精餾工藝的操作環境要求嚴格，真空精餾也有不足之處：

①真空系統是獲得真空工作環境的必要設備，真空精餾設備費及操作費較高；

②裝置的密封性能要求必須滿足工作真空度；

③真空精餾工藝中，沸騰現象常見，對傳熱方式有一定的要求；

④冷凝器、捕集器均要求低溫。

3.真空精餾的分類

按精餾系統操作壓力的不同，真空精餾可分為下面幾種。

①減壓精餾。常見的減壓精餾過程，大多在104Pa以上的壓力范圍內操作。減壓蒸餾機理與常壓蒸餾差不多，常壓精餾裝置形式，基本上可用。

②真空精餾。壓力范圍2~100mmHg（1 mmHg=133.3Pa），氣體的流動屬粘滯態。在這個壓力范圍內進行精餾操作是容易實現的。

③高真空精餾。壓力范圍為0.01~2mmHg，此時氣體接近過渡流狀態，對真空精餾裝置的選型、設計、制造、安裝、操作等都有較為嚴格的要求。

④真空膜精餾（VMD）。在膜的一側為常壓，另一側抽真空，使溶液通過膜，實現分離和蒸餾的作用。

⑤準分子精餾。壓力范圍為10-4~10-2mmHg，此時，氣體分子的平均自由程與精餾器尺寸相近，氣體呈過渡流狀態。

⑥分子精餾。操作壓力在10-4mmHg以下。在分子精餾或準分子精餾或準分子精餾裝置中，氣體的流動為分子的自由運動，也就是說，可以忽視該系統中的其他分子的碰撞和干擾，此時，精餾過程受來自液面的蒸發所支配。

  按精餾器的形式不同，真空精餾可以分為：塔式精餾、釜形式精餾、噴霧式精餾、離心式精餾、填充式精餾、薄膜式精餾、回轉式精餾。

4.真空精餾的應用

  真空精餾技術應用廣泛，除了在冶金和石油化工領域有大量應用之外，在醫藥衛生、海水淡化、制冷工業、地質勘探和食品工業等領域都有應用，這里僅舉一些在金屬冶煉應用中的實例。

  真空精餾技術在金屬冶煉中的應用主要體現在有色金屬的冶煉。有色金屬的種類繁多，冶煉方法也不少。但是，采用真空精餾法冶煉有色金屬具有工藝流程短、冶煉金屬純度高、無環境污染、清潔、環保、節能等許多優點。所以，在有色金屬冶煉過程中得到了廣泛的應用。