第一章     蒸 馏

蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。它是通过加热造成气液两相物系，利用物系中各组分的挥发度不同的特性以实现分离的目的。通常，将沸点低的组分称为易挥发组分，高的称为难挥发组分。工业生产中以精馏的应用最为广泛。

相律是研究相平衡的基本规律。即F（自由度数）＝C（独立组分数）－Ф（相数）＋2（温度、压强）。两组分的气液平衡，可以变化的参数有四个，即温度t、压强P、一组分在液相和气相中的组成x和y。该平衡物系的自由度数为2，因此任意规定其中两个变量，此平衡物系的状态也就被唯一地确定了。

所谓理想物系是指（1）液相为理想溶液。遵循拉乌尔定律；（2）气相为理想气体，遵循道尔顿分压定律。   。纯组分的饱和蒸气压和温度的关系可以用安托因（Antoine）方程表示，即   温度越高，纯组分的饱和蒸气压越高，相平衡常数K越大。

溶液中各组分挥发度 可用它在蒸气中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率之比表示。习惯上将溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比，称为相对挥发度，以 表示，即：

一般可将 视为常数，计算时可取操作温度范围内的平均值。气液平衡方程：

温度－组成（t－x－y）图 

若将温度为t₁，组成为x₁（图中A点表示）的混合液体加热，当温度升高到t₂（点J）时，溶液开始沸腾，此时产生第一个气泡，相应的温度称为泡点温度，因此饱和液体线又称泡点线。同样，若将温度为t₄、组成为y₁（点B）的过热蒸气冷却，当温度降到t₃（点H）时，混合气开始冷凝产生第一滴液体，相应的温度称为露点温度，因此饱和蒸汽线又称露点线。由图可知，汽液两相呈平衡状态时，气液两相的温度相同，但气相组成大于液相组成。若汽、液两相组成相同，则气相露点温度总是大于液相的泡点温度。

x－y 图  对于大多数溶液，两相达到平衡时，y总是大于x，故平衡线位于对角线上方，平衡线偏离对角线愈远，表示该溶液愈易分离。实际溶液中以正偏差溶液为多。

当总压不高时，气相为理想气体，则平衡气相组成为：   

理论上可以采用改变压强的方法来分离恒沸液。

利用拉乌尔定律计算气液平衡数据与利用相对挥发度计算气液平衡数据是一致的。推导如下：