學習目標
知識目標
1.熟悉精餾的分類及操作流程；
2.了解溶液的氣液相平衡關係；
3.掌握精餾的工藝計算及回流的確定方法；
4.了解精餾塔的結構、性能及特點。
技能目標
1.能正確表述精餾過程，會畫精餾流程圖；
2.能查閱和使用手冊、資料等，從而進行必要的工藝計算；
3.能正確分析精餾操作過程中的影響因素；
4.能初步進行精餾塔的設計、選型。
一、蒸餾及其在食品工業中的應用
蒸餾是利用液體混合物中各組分揮發性的不同而將液體混合物進行分離的一種單元操作。
液體均具有揮發而成為蒸氣的能力，但不同液體在一定溫度下的揮發能力各不相同。混合物中揮發能力高的組分稱為易揮發組分或輕組分，揮發能力低的組分稱為難揮發組分或重組分。如果將液體混合物進行加熱部分汽化，所得的蒸氣中易揮發組分的含量必然大於其在原液體混合物中的含量。如果將所得蒸氣冷凝，即可得到易揮發組分含量較高的液體混合物。同時，原液體混合物部分汽化後剩餘液體中難揮發組分含量提高，這樣就實現了對液體混合物的初步分離。
蒸餾操作在食品工業中應用也很廣泛。如白酒生產是蒸餾操作最典型的應用。白酒是我們日常生活中常見的酒精飲品，大多是以高粱、糯米、大米等容易轉化為糖的澱粉物質為原料，經發酵後產生乙醇。發酵好的酒漿中含有許多其他物質，要用蒸餾的方法進行提純，得到可以飲用的白酒。
練習
蒸餾是分離__________的一種方法，蒸餾分離的依據是__________。
二、蒸餾操作的分類
工業生產上以多組分精餾為多，但雙組分精餾的原理及計算原則同樣適用於多組分精餾，隻是處理多組分精餾過程時更為複雜，因此常以雙組分精餾為基礎。
三、雙組分溶液的氣液相平衡
氣液相平衡是指溶液與其上方蒸氣達到平衡時氣液兩相各組分組成之間的關係。我們將雙組分溶液視為理想溶液來討論氣液相之間的平衡關係。
1.理想雙組分溶液的氣液相平衡關係
理想雙組分溶液氣液相平衡關係可以用拉烏爾定律或氣液相平衡方程來表示。
式中α——相對揮發度，即A、B兩個組分的揮發度之比。
由式（6-2）可知，當α=1時，y=x，氣液相組成相同，二元體係不能用普通精餾法分離。當α＞1時，分析式（6-2）可知，y＞x。α越大，y比x大得越多，互成平衡的氣液兩相濃度差別越大，組分A和B越易分離。因此由α值的大小可以判斷溶液是否能用普通精餾方法分離及分離的難易程度。
2.雙組分溶液的氣液相平衡相圖
用一定總壓下的t-x-y圖可以清晰直觀地表達氣液相平衡關係。苯-甲苯混合液的t-x-y圖，苯-甲苯溶液的t-x-y圖以溫度t為縱坐標，液相組成x和氣相組成y為橫坐標（x，y均指易揮發組分的摩爾分數）。圖中有兩條曲線，下曲線為t-x線，表示平衡時液相組成與溫度的關係，稱為飽和液體線或泡點線。上曲線為t-y線，表示平衡時氣相組成與溫度的關係，稱為飽和蒸氣線或露點線。兩條曲線將整個t-x-y圖分成三個區域，飽和液體線以下為尚未沸騰的液體，稱為液相區或過冷區。飽和蒸氣線以上為氣相區或過熱蒸氣區。被兩曲線包圍的部分為氣液共存區，在該區氣液兩相共存。
在恒定總壓下，將溫度為t1，組成為x（圖中的點A）的混合液升溫至t2（點J）時，溶液開始沸騰，產生第一個氣泡，相應的溫度t2稱為泡點。同樣，若將溫度為t4、組成為y（點B）的過熱蒸氣冷卻至溫度t3（點H）時，混合氣體開始冷凝產生第一滴液滴，相應的溫度t3稱為露點。F、E兩點為純苯和純甲苯的沸點。
從t-x-y圖上可以看出：當氣液兩相共存時，氣相中易揮發組分含量總是大於液相中易揮發組分的含量，即y＞x，並且隻能將混合液部分汽化或部分冷凝，混合液才能得到分離。
苯-甲苯溶液的y-x圖在蒸餾過程中，多采用一定外壓下的y-x圖。101.33kPa的總壓下苯-甲苯混合液的y-x圖，它表示不同溫度下互成平衡的氣液兩相組成y與x的關係。圖中任意點D表示組成為x1的液相與組成為y1的氣相互相平衡。圖中對角線y＝x為輔助線。兩相達到平衡時，氣相中易揮發組分的濃度大於液相中易揮發組分的濃度，即y＞x，故平衡線位於對角線的上方。平衡線離對角線越遠，說明互成平衡的氣液兩相濃度差別越大，溶液就越容易分離。