干馏dry distillation
过程机理 干馏是一个复杂的化学反应过程,包括脱水、热解、脱氢、热缩合、加氢、焦化等反应。不同物质的干馏过程虽各有差别,但一般均可分为三个阶段:①脱水分解。干馏操作初期,温度相对较低,有机物首先脱水,随着温度升高,逐渐分解产生低分子挥发物。②热解。随着干馏温度的继续升高,有机物中的大分子发生键的断裂,即发生热解,得到液体有机物(包括焦油)。这些干馏产物随干馏物质而异,如干馏糠壳可得糠醛,干馏油页岩可得页岩油和一些杂环化合物。③缩合和碳化。当温度进一步提高时,随着水和有机物蒸气的析出,剩余物质受热缩合成胶体。同时,析出的挥发物逐渐减少,胶体逐渐固化和碳化。随着温度升高、加热时间延长,所生成的固体产物中的碳含量逐渐增多,氢、氧、氮和硫等其他元素含量逐渐减少。从木材干馏可得木炭,从煤可得焦炭。
过程条件 不同物质的干馏所需的温度差别很大,可以从 100℃以上(如木材干馏)到1000℃左右(如煤高温干馏)。压力可以是常压,也可以是减压。干馏所得气、液、固产物的相对数量随加热温度和时间变化而有差别,如低温干馏一般可获得较多的液体产物。因此,变换和调节干馏过程的条件即可达到不同的生产目的。
干馏生产大多采用间歇操作,但干馏装置可因原料种类和目的不同而异,一般可分为外热式和自热式两类。外热式是将原料放入金属或耐火材料制成的密闭干馏炉(窑)内,外部用燃料燃烧供热。现代干馏装置多采用这种型式。自热式则是在干馏的同时,向干馏炉内通入一定量的空气,使部分干馏原料燃烧放热,因此原料利用率较低,只在小规模生产中采用。
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