蒸餾是(shi)把液體(ti)加(jia)熱使其(qi)部分變成(cheng)蒸氣(qi),再(zai)使蒸氣(qi)冷(leng)凝成液體(ti)以(yi)除去其中所含(han)雜質(zhi)的過(guo)程(cheng)。
超重(zhong)力精餾是(shi)利(li)用混合物中各(ge)組(zu)分的揮發(fa)度(du)不同(tong),借助於多(duo)次部(bu)分氣化(hua)與(yu)部(bu)分冷(leng)凝,zui終使不同(tong)組(zu)分盡(jin)可能(neng)的*分離(li)的過(guo)程。蒸餾與(yu)精(jing)餾主要是氣(qi)液兩相(xiang)間的傳(chuan)熱與傳(chuan)質(zhi)過程(cheng),有些還(hai)伴有反應(ying)過程(cheng),以(yi)組(zu)分在兩相(xiang)中的濃(nong)度(du)偏(pian)離(li)平衡濃(nong)度(du)的(de)程(cheng)度(du)來(lai)衡量(liang)傳(chuan)質(zhi)推動力的大(da)小(xiao),以(yi)達(da)到平衡為(wei)極限(xian)。因此,相(xiang)律、相(xiang)平(ping)衡關(guan)系(xi),物料(liao)衡算(suan)與(yu)熱量(liang)衡算(suan)是(shi)分析蒸餾和(he)精(jing)餾原(yuan)理與建立(li)數(shu)學模型(xing)的(de)基礎(chu)。
蒸餾和(he)超重(zhong)力精餾的(de)方(fang)法(fa)有簡單(dan)蒸餾(微分蒸餾)、平(ping)衡蒸餾(閃(shan)急蒸餾)、精(jing)餾、蒸汽(qi)蒸餾、真(zhen)空蒸餾與(yu)特(te)殊(shu)蒸餾等(deng)。可以間歇(xie)操作也(ye)可連(lian)續(xu)操作。在有色金屬生產(chan)中以真(zhen)空蒸餾與(yu)連(lian)續(xu)精餾應(ying)用zui廣。粗(cu)鋅(xin)經(jing)過(guo)超重(zhong)力精餾可以制(zhi)得(de)99.99%的精鋅(xin)。粗(cu)四氯化(hua)鈦(tai)、粗(cu)四氯化(hua)矽(gui)都(dou)可通(tong)過(guo)精(jing)餾提(ti)純(chun)。應(ying)用真(zhen)空蒸餾可以提(ti)純多(duo)種有色金屬,真(zhen)空精煉(lian)鈹的純(chun)度可達(da)到99.97%,海(hai)綿鈦、海(hai)綿鋯(gao)、堿(jian)金屬、堿(jian)土金屬及(ji)稀土金屬等(deng)都(dou)可通(tong)過(guo)真(zhen)空蒸餾除(chu)去(qu)其(qi)中殘留的(de)雜質(zhi)。
真(zhen)空蒸餾在(zai)電(dian)阻(zu)爐或(huo)感(gan)應爐中的蒸餾罐(guan)內(nei)完(wan)成。鋅(xin)蒸餾在(zai)平(ping)罐(guan)或(huo)豎(shu)罐(guan)中進(jin)行(xing)。精餾使(shi)用的設(she)備有板(ban)式塔(ta)與填(tian)料(liao)塔。鋅(xin)的精餾是(shi)在(zai)碳化(hua)矽(gui)制(zhi)的(de)疊加的(de)塔盤構成的精餾塔(ta)內(nei)完(wan)成。
蒸餾和(he)精(jing)餾過(guo)程(cheng)的(de)解析(xi)計(ji)算(suan)包(bao)括(kuo)確定組(zu)分間平衡、產(chan)品(pin)流(liu)量(liang)設(she)備的(de)尺寸與(yu)生產(chan)負荷。(1)確定組(zu)分間的平衡關(guan)系(xi),兩元(yuan)系(xi)的平(ping)衡方(fang)程(cheng)為(wei):
y=ax/1+(a-1)x
(2)確定產(chan)品(pin)的流(liu)量(liang)與組(zu)分,物料平衡方(fang)程(cheng)是(shi):
F=D+W
及(ji)
FxF=DxD+W
式中F、D、W分別(bie)為(wei)進(jin)料、出(chu)口(kou)冷(leng)凝液及(ji)殘液流(liu)率(lv),k mol/s;x、y分別(bie)為(wei)液相(xiang)、氣(qi)相(xiang)中易揮發(fa)組(zu)分的分子分率(lv),%。(3)確定設(she)備的(de)工藝尺寸(cun),塔(ta)徑與塔高(gao)。(4)確定設(she)備的(de)生產(chan)負荷等。
提(ti)高(gao)熱力學效率(lv)與降(jiang)低(di)能(neng)耗(hao),開(kai)發(fa)新結(jie)構設(she)備,實現(xian)過(guo)程(cheng)的動態(tai)學與自動控制(zhi);過(guo)程的數(shu)學模擬(ni)與*化(hua),提(ti)高(gao)分離(li)精度(du)與生產(chan)能(neng)力等,是(shi)蒸餾與(yu)超重(zhong)力精餾的(de)研(yan)究(jiu)方向。