精餾是化工生產(chǎn)中分離互溶液體混合物的典型單元操作，其實(shí)質(zhì)是多級(jí)蒸餾，即在一定壓力下，利用互溶液體混合物各組分沸點(diǎn)或飽和蒸汽壓不同，使輕組分（沸點(diǎn)較低或飽和蒸汽壓較高的組分）汽化，經(jīng)多次部分液相汽化和部分氣相冷凝，使氣相中的輕組分和液相中的重組分濃度逐漸升高，從而實(shí)現(xiàn)分離。簡單的說就是把液體混合物進(jìn)行多次部分汽化，同時(shí)又把產(chǎn)生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分離為所要求組分的操作過程稱為精餾。

精餾過程中的主要設(shè)備有：精餾塔、再沸器、冷凝器、回流罐和輸送設(shè)備等。

精餾塔以進(jìn)料板為界，上部為精餾段，下部為提餾段。一定溫度和壓力的料液進(jìn)入精餾塔后，輕組分在精餾段逐漸濃縮，離開塔頂后全部冷凝進(jìn)入回流罐，一部分作為塔頂產(chǎn)品（也叫餾出液），另一部分被送入塔內(nèi)作為回流液?；亓饕旱哪康氖茄a(bǔ)充塔板上的輕組分，使塔板上的液體組成保持穩(wěn)定，保證精餾操作連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行。而重組分在提餾段中濃縮后，一部分作為塔釜產(chǎn)品（也叫殘液），一部分則經(jīng)再沸器加熱后送回塔中，為精餾操作提供一定量連續(xù)上升的蒸汽氣流。

物體單位表面上所受的壓力強(qiáng)度簡稱壓強(qiáng)。工廠里習(xí)慣上把壓強(qiáng)叫壓力，從科學(xué)的定義來說，這種叫法是不嚴(yán)密的。我們使用這個(gè)術(shù)語時(shí)要特別注意，它不是物體所有表面受力總和，而是每一單位表面受到的力。

工廠里，開口接通大氣的設(shè)備，稱為常壓設(shè)備。承受大氣壓力為大氣壓力，壓力表讀數(shù)為零。受壓超過大氣壓力設(shè)備和物料，壓力表的讀數(shù)只是超過大氣壓力的那部分?jǐn)?shù)值，這個(gè)數(shù)值叫表壓。受壓低于大氣壓力的設(shè)備和物料，如減壓蒸餾設(shè)備，壓力表的指示是低于大氣壓力的差值，此值稱為真空度。

把設(shè)備和物料實(shí)際所受的壓力規(guī)定為絕壓。對于壓力超過大氣壓力的系統(tǒng)，其絕壓為：P絕=P大氣+P表壓；對于受壓低于大氣壓力的系統(tǒng)，其絕壓為：P絕=P大氣-P真空。

相就是指在系統(tǒng)中具有相同物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分，不同相之間往往有一個(gè)相界面，把不同的相分開。系統(tǒng)中相數(shù)的多少與物質(zhì)的數(shù)量無關(guān)。如水與冰混合在一起，水為液相，冰為固相。一般情況下，物料在精餾塔內(nèi)是氣、液兩相。

在一定的溫度和壓力下，如果物料系統(tǒng)中存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的相，物料在各相的相對量以及物料中各組分在各個(gè)相中的濃度不隨時(shí)間變化，我們稱系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。平衡時(shí)，物質(zhì)還是在不停地運(yùn)動(dòng)，但是，各個(gè)相的量和各組分在各相的濃度不隨時(shí)間變化，當(dāng)條件改變時(shí)，將建立起新的相平衡，因此相平衡是運(yùn)動(dòng)的、相對的，而不是靜止的、絕對的。

舉例說明：在精餾系統(tǒng)中，精餾塔板上溫度較高的氣體和溫度較低的液體相互接觸時(shí)，要進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)，其結(jié)果是氣體部分冷凝，形成的液相中高沸點(diǎn)組分的濃度不斷增加。塔板上的液體部分汽化，形成的氣相中低沸點(diǎn)組分的濃度不斷增加。但是這個(gè)傳熱、傳質(zhì)過程并不是無止境的，當(dāng)氣液兩相達(dá)到平衡時(shí)，其各組分的兩相的組成就不再隨時(shí)間變化了。

在一定的溫度下，與同種物質(zhì)的液體（或固態(tài)）處于平衡狀態(tài)的蒸汽所產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫飽和蒸汽壓，它隨溫度的升高而增加。眾所周知，放在杯子里的水，會(huì)因不斷蒸發(fā)變得愈來愈少。如果把純水放在一個(gè)密閉容器里，并抽走上方的空氣，當(dāng)水不斷蒸發(fā)時(shí)，水面上方氣相的壓力，即水的蒸汽所具有的壓力就不斷增加。但是，當(dāng)溫度一定時(shí)，氣相壓力最終將穩(wěn)定在一個(gè)固定的數(shù)值上，這時(shí)的壓力稱為水在該溫度下的飽和蒸汽壓。

應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)氣相壓力的數(shù)值達(dá)到飽和蒸汽壓力的數(shù)值時(shí)，液相的水分子仍然不斷地汽化，氣相中的水分子也不斷地冷凝成液體，只是由于水的汽化速度等于蒸汽的冷凝速度，液體量才沒有減少，氣體量也沒有增加。氣體和液體達(dá)到平衡狀態(tài)。所以，液體純物質(zhì)蒸汽所具有的壓力為其飽和蒸汽壓時(shí)，氣液兩相即達(dá)到了相平衡。

把氣體混合物在壓力不變的條件下降溫冷卻，當(dāng)冷卻到某一溫度時(shí)，產(chǎn)生的第一個(gè)微小的液滴，此溫度叫做該混合物在指定壓力下的露點(diǎn)溫度，簡稱露點(diǎn)。處于露點(diǎn)溫度下的氣體稱為飽和氣體。從精餾塔頂蒸出的氣體溫度，就是處在露點(diǎn)溫度下。值得注意的是：第一個(gè)液滴不是純組分，它是露點(diǎn)溫度下與氣相平衡的液相，其組成由相平衡關(guān)系決定。由此可見，不同組成的氣體混合物，它們的露點(diǎn)是不同的。

液體混合物在一定壓力下加熱到某一溫度時(shí)，液體中出現(xiàn)第一個(gè)很小的氣泡，即剛開始沸騰時(shí)的溫度叫該液體在指定壓力下的泡點(diǎn)溫度，簡稱泡點(diǎn)。處于泡點(diǎn)溫度下的液體稱為飽和液體，即精餾塔的釜溫溫度。應(yīng)該說明，這第一個(gè)很小的氣泡。也不是純組分，它的組成也是由相平衡關(guān)系決定的。

當(dāng)純液體物質(zhì)的飽和蒸汽壓等于外壓時(shí)，液體就會(huì)沸騰，此時(shí)的溫度叫做該液體在指定壓力下的沸點(diǎn)。純物質(zhì)的沸點(diǎn)是隨外界壓力的變化而改變的。當(dāng)外界壓力增大時(shí)，沸點(diǎn)升高，外界壓力降低時(shí)，沸點(diǎn)降低。對于純物質(zhì)來說，在一定壓力下，泡點(diǎn)、露點(diǎn)、沸點(diǎn)均為一個(gè)數(shù)值。

對于液體混合物來說，各組分的分壓總和等于外壓時(shí)，物料開始沸騰。由于各組分的分壓隨其在溶液中的含量而改變，因此，它沒有恒定的沸點(diǎn)。液體混合物在泡點(diǎn)和露點(diǎn)的整個(gè)溫度范圍內(nèi)都處于沸騰狀態(tài)。并且不同溫度下氣液相組成是不同的。

單位重量的純物質(zhì)在相變（在沒有化學(xué)反應(yīng)的條件下，物質(zhì)發(fā)生了相態(tài)的改變，稱相變。如水結(jié)成冰或水汽化成水蒸氣等稱為相變過程。）過程吸收或放出的熱叫潛熱。如1公斤水由液態(tài)受熱變成水蒸氣的過程中所吸收的熱叫水的汽化潛熱，常用單位為千卡/公斤。

值得注意的是，在相變時(shí)溫度和壓力都是不變的，否則不能稱之為潛熱。因此，在說潛熱數(shù)值時(shí)，要說明在什么溫度什么壓力下，進(jìn)行何種相變過程。如1公斤水在760毫米汞柱壓力，100攝氏度下汽化，汽化潛熱為539.6千卡。相反，在此條件下，水蒸汽冷凝釋放出來的熱，稱為冷凝潛熱，數(shù)值與上相等?；旌衔锏臐摕峥梢詫?shí)測或計(jì)算，其數(shù)值的大小除了和組分的性質(zhì)有關(guān)外，還和組分的含量有關(guān)，不是一個(gè)固定的數(shù)值。

純物質(zhì)在不發(fā)生相變和化學(xué)反應(yīng)的條件下，因溫度的改變而吸收或放出的熱量叫顯熱。

在精餾過程中，混合液加熱后所產(chǎn)生的蒸汽由塔頂蒸出，進(jìn)入塔頂冷凝器。蒸汽在此冷凝（或部分冷凝）成液體，將其一部分冷凝液返回塔頂沿塔板下流，這部分液體叫做回流液；將另一部分冷凝液（或未凝蒸汽）從塔頂采出，作為產(chǎn)品。回流比就是回流液量與采出量的重量比，通常以通常以R來表示，即R=L/D式中R-回流比L-單位時(shí)間內(nèi)塔頂回流液體量，公斤/小時(shí)。D-單位時(shí)間內(nèi)塔頂采儲(chǔ)量，公斤/小時(shí)。

在規(guī)定的分離精度要求下，即塔頂、塔釜采出的組成一定時(shí)，逐漸減少回流比，此時(shí)所謂的理論板數(shù)逐漸增加。當(dāng)回流比減少到某一數(shù)值時(shí)，所需的理論板數(shù)增加至無數(shù)多，這個(gè)回流比的數(shù)值，成為完成該項(xiàng)預(yù)定分離任務(wù)的最小回流比。通常操作時(shí)的實(shí)際回流比取為最小回流比的1.3～2倍。

在精餾操作中，把停止塔進(jìn)料，塔釜出料和塔頂出料，將塔頂冷凝液全部作為回流液的操作叫全回流。全回流的操作一般用在精餾塔開車初期，或用在生產(chǎn)不正常時(shí)精餾塔的自身循環(huán)操作中。

對固定分離要求的過程來說，當(dāng)減少回流比時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用（主要表現(xiàn)在塔釜加熱量和塔頂冷量）將減少，所需塔板數(shù)將增加，塔的投資費(fèi)用增大；反之，當(dāng)增加回流比時(shí)，可減少塔板數(shù)，卻增加了運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇一個(gè)最適宜的回流比，以使投資費(fèi)用和經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)的操作費(fèi)用之和在特定的經(jīng)濟(jì)條件下最小，此時(shí)的回流比稱之為最適宜回流比。

所謂精餾塔的壓力降，就是平時(shí)所說的塔釜和塔頂?shù)膲毫Σ?/strong>。對板式塔來說，塔板壓降主要是由三部分組成的，即干板壓力降、液層壓力降和克服液體表面張力的壓力降。塔釜與塔頂?shù)膲毫Σ钍侨繅K塔板壓力降的總和。所謂干板壓力降，就把精餾塔內(nèi)上升的氣體（或蒸汽）通過沒有液體存在的塔板時(shí)，所產(chǎn)生的壓力降；當(dāng)氣體穿過每層塔板上的液體層時(shí)產(chǎn)生的壓力降，叫做液層壓力降；氣體克服液體表面張力所產(chǎn)生的壓力降，叫液體表面張力壓力降。對于固定的塔來說，在正常操作中，塔壓力降主要隨上升氣體的流速大小而變化，有經(jīng)驗(yàn)表明，塔壓力降與氣體流速的平方成正比。