【康沃真空網(wǎng)】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(fā)成氣體，再冷凝成液體或固體來實現(xiàn)物質(zhì)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(tài)下，利用蒸餾方法實現(xiàn)混合物中各組分成分分離的技術(shù)。
實驗室真空精餾裝置
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(yè)中使用較普遍，與常壓下蒸餾相比，真空精餾具有許多優(yōu)點：
①真空環(huán)境下物質(zhì)的沸點降低，有利于物質(zhì)的分離；
②在真空狀態(tài)下，聚合物分解后重新聚合的概率降低，能進(jìn)行低溫處理；
③真空精餾工藝中物質(zhì)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(fā)度大，物質(zhì)更容易分離；
⑥平衡關(guān)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(huán)境要求嚴(yán)格，真空精餾也有不足之處：
①真空系統(tǒng)是獲得真空工作環(huán)境的必要設(shè)備，真空精餾設(shè)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(xiàn)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(tǒng)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(nèi)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(tài)。在這個壓力范圍內(nèi)進(jìn)行精餾操作是容易實現(xiàn)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(tài)，對真空精餾裝置的選型、設(shè)計、制造、安裝、操作等都有較為嚴(yán)格的要求。
④真空膜精餾（VMD）。在膜的一側(cè)為常壓，另一側(cè)抽真空，使溶液通過膜，實現(xiàn)分離和蒸餾的作用。
⑤準(zhǔn)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(tài)。
⑥分子精餾。操作壓力在10-4mmHg以下。在分子精餾或準(zhǔn)分子精餾或準(zhǔn)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(tǒng)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(fā)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(zhuǎn)式精餾。
按精餾方法分為單精餾和精餾兩大類。
按精餾操作分為間歇式精餾和連續(xù)式精餾。
真空精餾工藝流程圖
4、真空精餾的應(yīng)用
真空精餾技術(shù)應(yīng)用廣泛，除了在冶金和石油化工領(lǐng)域有大量應(yīng)用之外，在醫(yī)藥衛(wèi)生、海水淡化、制冷工業(yè)、地質(zhì)勘探和食品工業(yè)等領(lǐng)域都有應(yīng)用，這里僅舉一些在金屬冶煉應(yīng)用中的實例。
真空精餾技術(shù)在金屬冶煉中的應(yīng)用主要體現(xiàn)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(huán)境污染、清潔、環(huán)保、節(jié)能等許多優(yōu)點。所以，在有色金屬冶煉過程中得到了廣泛的應(yīng)用。
⑴真空精餾在粗金屬精煉中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的有色金屬冶金中粗金屬精煉的方法有：①加劑法，通過添加一定劑量的元素，達(dá)到去除雜質(zhì)的目的，例如粗鉛加鋅除銀、加硫除銅等；②氧化法，利用氧化反應(yīng)，除去粗金屬中的砷、銻、錫等；③電解法，普遍采用濕法電解技術(shù)，在電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的時候，使電解槽內(nèi)電極附近產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，從而在電極上還原出一定純度的金屬，如金屬銦的電解精煉。
這些方法是精煉金屬的主要方法，但在使用中也存在一些問題，如流程長、工序多、試劑消耗量大、副產(chǎn)渣種類多、對環(huán)境污染嚴(yán)重、金屬回收率低、基建投資較大、加工費用較多等。
采用真空精餾精煉金屬技術(shù)，是20世紀(jì)50年代開始，真空蒸餾具有流程短、消耗小、金屬回收率高、基本無三廢（廢渣、廢水、廢氣）、對環(huán)境無污染、基建投資少、加工費用低等優(yōu)點。目前，應(yīng)用于工業(yè)的有：粗錫、粗鋅、粗鎘、粗鉛、粗銻、粗鉍等。在采用真空精餾技術(shù)精煉粗金屬時，有時候和其他的方法配合使用，可以獲得更好的精餾效果和經(jīng)濟效益。
⑵真空精餾在合金分離中的應(yīng)用
采用真空精餾技術(shù)處理一些合金，主要是在真空狀態(tài)下，通過加熱，使較容易揮發(fā)的組分形成蒸氣，然后冷凝成金屬，從而實現(xiàn)了合金分離。由于這一過程是在真空環(huán)境下進(jìn)行的，沒有氧化反應(yīng)發(fā)生，因此，使工藝流程和設(shè)備大為簡化，投資成本較少，占地面積較小，金屬回收率提高，是傳統(tǒng)冶金方法難于處理的某些合金分離技術(shù)的最佳選擇。
迄今，在工業(yè)上得到應(yīng)用的真空精餾分離合金有鉛錫合金、銀鋅殼、熱鍍鋅渣、鉛銻合金、鉛銀合金、錳鐵、錫銻合金等等，隨著再生金屬種類的增多，需要處理的合金種類增多，真空精餾技術(shù)在合金分離中的應(yīng)用將會越來越多。
