蒸餾

蒸餾（英語：distillation、distilled，法語：distillation）是一種熱力學的分離工藝，它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同，使低沸點組分蒸發，再冷凝以分離整個組分的單元操作過程，是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。蒸餾可以清除絕大部分雜質和殺死微生物。與其它的分離手段，如萃取、吸附等相比，它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑，從而保證不會引入新的雜質。

實驗室典型的蒸餾裝置模式圖：1:熱源2:罐式蒸餾器3:蒸餾頭4:溫度計/沸點溫度5:冷凝器6:冷卻水入口7:冷卻水出口8:餾出物/接收瓶9:真空/氣體入口10:接受器11:加熱控制器12:攪拌速度控制13:攪拌器/加熱板14:加熱槽（油或砂）15:攪拌棒/防撞顆粒16:冷卻槽

蒸餾有許多的應用，例如：

• 將製酒用材料發酵（英語：Fermentation (food)）後，用蒸餾方式製作含有高乙醇含量的蒸餾酒，或其他有商業價值的發酵製品。
• 海水淡化傳統上會用蒸餾來進行，利用液體在沸點時產生蒸氣的原理，把海水中的水分轉變為蒸氣，把水分子和鹽分分離，再使水分子凝固後就可製得淡水，是有效的作法。
• 在石油產業中，原油穩定（oil stabilization）是一種減少原油蒸氣壓的分餾方式，使原油的儲存及運輸可以安全，也減少原油中揮發到大氣中的揮發性碳氫化合物。在煉油廠的中游操作中，分餾是將石油轉換為燃料及原材料的主要單元操作類別之一^[1][2][3]
• 低溫物理學中的蒸餾可以分離空氣，產生的產物為工業應用的氧、氮及氬。
• 化學工業中，許多化學合成的產物會用蒸餾方式，和其他物質（可能是其他產物、雜質，或是未反應的反應物）分離。

原理

不同組分液體具有不同的沸點，是蒸餾最基本的理論依據。在相同溫度下，液體上方各個組分蒸氣的分壓也有所不同。

參考二元單相液體的相圖，當由液體A和B按一定比例配成的混合液（設A的濃度為c1）經過加熱後到達沸點線，然後通過無差異的氣液平衡（從1到2），在生成的氣相中得到A的含量為c2的混合氣；該氣體經過降溫冷凝後收集便得到具有新組成（A濃度為c2）的液體。按圖例來講，就是左側的A組分被提純了（因為c2大於c1）。

蒸餾有兩種形式：

• 簡單蒸餾，如製造蒸餾水以去除其中溶解的固體雜質；製造蒸餾酒以濃縮酒精，去除部分水分；
• 精餾，也叫分餾，利用混合液體中各成份沸點的不同，將其他部份的液體氣化，因此可以分離各成份，例如在在加壓冷卻空氣過程中，分餾出沸點較高，尚未液化的液氮。

相關條目

• 原油常壓蒸餾（英語：Atmospheric distillation of crude oil）
• 克里索斯（英語：Clyssus）
• 香精提取（英語：Fragrance extraction）
• 低溫蒸餾
• 微型蒸餾器（英語：Microdistillery）
• 昇華
• 狄克遜環（英語：Dixon rings）
• 隨機裝柱（英語：Random column packing）

參考文獻

1. Schaschke, C., 2014. A Dictionary of Chemical Engineering. Oxford University Press.
2. 2019. Distillation: The Historical Symbol of Chemical Engineering. The University of Toledo. URL https://www.utoledo.edu/engineering/chemical-engineering/distillation.html （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
3. 2017. Products made from petroleum. Ranken Energy Corporation. URL https://www.ranken-energy.com/index.php/products-made-from-petroleum/ （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

外部連結

• 蒸餾與分餾.PDF