蒸餾是把液體加熱使其部分變成蒸氣，再使蒸氣冷凝成液體以除去其中所含雜質(zhì)的過程。
超重力精餾是利用混合物中各組分的揮發(fā)度不同，借助于多次部分氣化與部分冷凝，zui終使不同組分盡可能的*分離的過程。蒸餾與精餾主要是氣液兩相間的傳熱與傳質(zhì)過程，有些還伴有反應(yīng)過程，以組分在兩相中的濃度偏離平衡濃度的程度來衡量傳質(zhì)推動力的大小，以達到平衡為極限。因此，相律、相平衡關(guān)系，物料衡算與熱量衡算是分析蒸餾和精餾原理與建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)。
蒸餾和超重力精餾的方法有簡單蒸餾(微分蒸餾)、平衡蒸餾(閃急蒸餾)、精餾、蒸汽蒸餾、真空蒸餾與特殊蒸餾等。可以間歇操作也可連續(xù)操作。在有色金屬生產(chǎn)中以真空蒸餾與連續(xù)精餾應(yīng)用zui廣。粗鋅經(jīng)過超重力精餾可以制得99.99%的精鋅。粗四氯化鈦、粗四氯化硅都可通過精餾提純。應(yīng)用真空蒸餾可以提純多種有色金屬，真空精煉鈹?shù)募兌瓤蛇_到99.97%，海綿鈦、海綿鋯、堿金屬、堿土金屬及稀土金屬等都可通過真空蒸餾除去其中殘留的雜質(zhì)。
真空蒸餾在電阻爐或感應(yīng)爐中的蒸餾罐內(nèi)完成。鋅蒸餾在平罐或豎罐中進行。精餾使用的設(shè)備有板式塔與填料塔。鋅的精餾是在碳化硅制的疊加的塔盤構(gòu)成的精餾塔內(nèi)完成。
蒸餾和精餾過程的解析計算包括確定組分間平衡、產(chǎn)品流量設(shè)備的尺寸與生產(chǎn)負荷。(1)確定組分間的平衡關(guān)系，兩元系的平衡方程為：
y=ax/1+(a-1)x
(2)確定產(chǎn)品的流量與組分，物料平衡方程是：
F=D+W
及
FxF=DxD+W
式中F、D、W分別為進料、出口冷凝液及殘液流率，k mol/s；x、y分別為液相、氣相中易揮發(fā)組分的分子分率，%。(3)確定設(shè)備的工藝尺寸，塔徑與塔高。(4)確定設(shè)備的生產(chǎn)負荷等。
提高熱力學(xué)效率與降低能耗，開發(fā)新結(jié)構(gòu)設(shè)備，實現(xiàn)過程的動態(tài)學(xué)與自動控制；過程的數(shù)學(xué)模擬與*化，提高分離精度與生產(chǎn)能力等，是蒸餾與超重力精餾的研究方向。
關(guān)注微信