维普资讯 Ｚ三墨 Ｌ一 （ 山东 轻 工 业 学 院 南 ２００ ） 济 ５ １０ժҪ挥 发 系数 Ｋ是 酒精 蒸馏动 态定性 分析 的依据 。 酒精 蒸馏 挥发 系数 Ｋ 蒸馏动 态 定性 分析关键词挥发系数 Ｋ是 由实验得 出的实测数据液化气检测仪， 尚不能通过 理论计算 求得。它是酒精 蒸馏 理论中特有 的基 本概念 ，用于 蒸馏动态分析 由来 已久 。 ｌ 挥发系数 Ｋ及 其衍生的精馏 系数 。 。 １１ 酒精 挥发系数 Ｋ 和杂质挥发 系数 ｋ。 ． ＾ 沸腾的酒精水溶 液处 于相平衡 时酒精挥发， 汽相 中酒精 含 量 Ａ与 液相 中酒精 含量 Ｂ之 比为酒 精挥 发 系数Ｋ郎（音 同 ， 中 质 量 与 相 该 质 量 之 为 质 发 数 ，Ｋ 音 ＾ ｌ 。 样汽 杂 含 液 中 杂 含 口比 杂 挥 系 Ｋ郎 ＝ ｔ＾ ＝ 相表１ 酒 精 厦 主要 杂 质 的挥 发 系 数 Ｋ １ １ １ 挥发 系数 Ｋ能表 明组分一酒精和杂质在相 平衡 时的集 聚方 向和移 动方 向： ．． Ｋ＞１组分 在汽相 集酒精挥发， 聚随蒸汽 向上移 动 ； Ｋ＜ｌ 组 分在液相集 聚随液体 向下移动 ； ， Ｋ＝１组分在液 汽两相 中的含量相 等。

通 ， 观表 ｌ 据 ， 可进 一步分析判断组分的蒸馏 动态一 移动方 向， 数 则 富集部位及 其 富集 程度 。如 Ｋ ＾始终 太 于 １表明酒精在 塔内始终 随上升蒸汽 向上移动 ， ， 塔顶酒精富集浓度最 高； 而异戊醇挥发系数 Ｋ§随酒 精 浓度增高 ， 由大于 ｌ逐渐变为小于 ｌ且 在酒精浓 度 ５ ％（ ／ 时 Ｋ ， ５ ｖ ｖ） 鼻＝ｌ表 明异戊 醇在塔下部酒 精浓 度 ，低时随蒸汽 向上移 动 ， 而在塔上部酒精浓度 高时则 随溢 漉液向下移 动， 最终在 塔 中部酒精浓 度 ５ ％ （ ／ ５ Ｖｖ 的液相和 与之 平衡 的 ８ ． ％（ ／ ） ） ２５ Ｖ Ｖ 的汽相 中富集 ， 等等。 １１２ 挥发系 数 Ｋ能间接地反映组分挥发性 的强 弱 ， ．． Ｋ值 较大者 挥发性 较强 ； 亦能间接 地反 殃组分 分离的难易 ， Ｋ值差 越大越易分离 ， 越小越难分 离。 １２ 精 值系数 Ｋ’ ． 维普资讯 １９ ． （ １６ ９ ８３ 总 ２ ）酿酒?５ １嚣 醇 醇 ０Ｏ １：； ： ５９ ６ ５６ ７５４ ３３２ ６ ０５ ８ ０ ７ ９２ ０ ２０．Ｏ Ｉ ０ ２ ０ ０ ２ ５ Ｏ ３ ｏ ０４ ０ ０５ ｏ ０６ ０ ０． ０ ７ ０． ０ ８０ ９ ００， ６ ９１ １ ．６Ｊ３ ．０ｌ∞ ４７ ７ ３ ８ ６ Ｊ００ ．０ ０． ０ ７０ ０４３ ６ ０３３ ４ ０２９ ９ Ｊ埘 ０ ９０ ４ ０ ４ ７０ ０ ６８ ８ ０ ７０ ６ ４０ ５２Ｄ ０５ ３ ８ ５． ６ ２ ４， ２ ９ ４． １ ６ ８ ０ ０ ７ ２ ６ ２ ６ ８ ３ ８ ０ ３ ５ ２ Ｉ ６ ２ ｌ３ ２ １３ ３ １３ ８ １ ９ ４ １ ２ ９ Ｏ ８ ０ ０ ６１ ５ ０４ ４ ０３ ６ ０ 拍 ０． ∞ ３２ ３ １９ ６３３ ０ ３． ７ ０１３ ０１０ ７２． ７ ７２． ７ ３４．５ ２４． ｌ ０６ ６ ０５ ８ ６ ３ ３ ４３ ４ ３ ８ 艘０８ ９２． ９ ０３ ８ ７ ５ ∞３２ ９１２ １ 精馏系数 Ｋ 只能反映杂质 和酒精挥发性的强弱以及杂质 和酒 精分离的难易 ： ＞１ ’ Ｋ’ 者挥发性 比 酒精强 ， ’ 者挥发性 比酒精弱 ， ＝１ Ｋ （１ Ｋ’ 者挥 发性与酒 精相 同； 值 明显 大于 １或小 于 １者和酒精 分 Ｋ’ 离较 易 ， ＝１ Ｋ’ 或接近 １ 者和酒精分 离较 难。

１２２ 精馏系数 ｌ１ 能确 切地 表明杂质燕馏动态。在普通蒸 馏 中 Ｋ 始 终大于 １酒精浓度低时 又 ．． （不 ＾ ，远大于 １ 因此 Ｋ’ 并不能保证 相应的 必 小于 １ 如 在 ２ ％（ ／ ） ， （１ ０ ｖ ｖ 酒精 水 溶液 中， 甲醇精 馏 系数Ｋ’ ＝０ ．７， ９ 其挥发 性 比酒精 弱 ； Ｋ ＝ ．１Ｋ 但 ｓ ３ ３ 、 甲＝２ ６ ， ．１甲醇和酒精 均随蒸汽 沿塔而 上。显然 ， 不能 仅凭 Ｋ’ （１ 判断甲醇随溢 流沿塔而下。此外 ， 就 酒精浓度 ４ ％｛ ／ ） ５ ％（ ／ 时 的异戊 醇＋Ｏ Ｖ ５ Ｖ Ｖ 和 ０ Ｖ Ｖ） ６ ％（ ／Ｖ 时 的异戊 酸异 戊酯及 ７ ％（ ／ ） ） ０ ｖ ｖ 时的乙酸乙酯等 均有类似情况 。这说 明在 Ｋ’ 时 ， （１ 比酒精挥 发性 弱的杂质 完全 可能 在汽相集聚随蒸汽 向上移动 。这是 因为相对于酒精的杂质挥发性的强弱和杂质蒸 馏 动态是 内涵 截然 不同的两个概念 ，在理论和实践 上二者 皆不可混淆 。 ２ 酒精蒸 馏特 性和挥发 系数 Ｋ ２ １ 酒精 蒸馏 特性 ． ２ １１ 成 熟醪的主要成分是酒精 和水酒精挥发， ．． 其它杂质种 类虽 多 ， 总量甚微 ， 可用头级 、 但 并 中级 和尾级 三大类杂质来概括 ， 蒸馏又只有一个纯净 的产 品一酒 精。

因此 ， 实质 上 酒精蒸 馏可 以在多 侧线 单塔 上完 在 成 即使是生产高纯度 酒精所必须 的多塔薷 增 ， 只是 在多个塔上 重复 单塔 操作的重 复蒸 馏【 也 。在实 践 中， 可以从蒸馏塔的塔 顶和塔底分别得两个主要组分酒精和水 （ 即废液 或酒糟 ）其它 杂质 都是随其 含 ， 量甚高的特定浓度酒精 水瞎液一起 由侧线 抽出的 ， 分离掉的是具有 相同蒸馏 动态特性 的一类 杂质 。最典型的是从塔 中部取出 ５ ％（ ｖ） ５ ｗ 左右的杂醇油箔精 ， 分离异戊 醇、 异丁醇等 中级杂质 。塔 顶排醛 和取酒头分离头级杂质 ， 以及尾 级杂质随废液 （ 或酒精 ） 从塔排 出 ， 均可视 为侧线抽 出的特例 ， 体操作 如图 具所示 。 ２ １２ 在蒸馏塔上 ， ．． 酒精的提浓和杂质的富集都是经过多 瑰简 单蒸馏 ， 反复汽 化和液 化才实 现的渐 进过程 在杂质富集部位其挥发 性往往既不是最强 ， 也不是最 弱， 它和酒精挥发性的差异也并非 最大 ：例 如 己醛在塔顶 富集时 ， 其挥发系数 Ｋ ￡相对较小 ， 挥发性亦较弱 ； 异戊 醇在塔 中 ５ ％（ ／ ） ５ ｖ Ｖ 酒精 水溶 液 中富集 时 ， 其挥发性与酒精 大体相同 ， 等等 。

只 有 甲醇在 塔顶富 集时 ， 较 大 ， Ｋ 其挥发 性相对 较 强 ， 并和酒 精 挥 发 性 有 较 大 差 异 。 ２２ 挥发 系数 Ｋ是 酒精 蒸馏 动态定性分析酌依据 ． 综上 所述 ， 杂质往往不是在 挥发 性最 强或最 弱 ， 即与酒 精挥发性差 异最大处 实现分 离的 。因此 ， 裁分析研究 杂质分离 特性 、 件和 方法 而言， 条 相对于酒精的 杂质挥发 性的强弱 程度 即精馏系数 Ｋ’ 并非 至关重要 。真正重要的是根据 杂质 在相平衡 时的集聚趋 向和 在塔上的移 动方向 ， 析判断 杂质的 富集 部 分位及其 富集程度 ， 进而确定其分离条件和 方法 。能够 胜任 这个 任务的只能是 能确切 表 明组 分一酒精 和 杂质蒸馏 动态 的挥发 系数 ｋ维普资讯 ?５ ２酿酒１ ９ ３ 总 １６） ９ ８，（ ２ ２３ 酒精 蒸馏动 态定性 分析 ． ２３ １ 以挥发 系数 Ｋ为依据的定性分析 ． ２３ Ｉ１ Ｋ 始终大于 ｌ在塔内酒精始终是随蒸汽沿塔 而 ．． ． Ａ ， 上， 在塔 顶高度富集 ， 塔底浓度最 低。 ２３ １２ 甲醇 、 ． 乙醛 和 低 沸 点 酯类 等 头 级 杂 质 挥 发 系 数 婧 终大于 １始终是随蒸 汽沿塔而 上 ， ， 在塔 顶富集 ，排醛和 随 酒头分离 需要说 明的是乙醇报警器， 管在塔 顶， 值较 大 ． 尽 Ｋ 甲醇能够 富 集 并较 好 地 分 离 但 Ｋ 比 乙醛 和低 沸 点 酩 类 的 挥 发 系 数 小得 多 （ 表 １ ， 以 即 使 在 塔 顶 甲 醇 的 分 离 电 比 见 ）所其它头级杂质 田难得多。

欲更有效地分离 甲醇 ． 就必 须增 加巴斯德净化 区的塔板 ， 要彻底分离 甲醇则需要增设 醇 ｐ 塔。还要强调的是 ， 在酒精旅 度很低时 ， 比其 芒杂质 的 ‰ 挥发系数． 甚至比 Ｋ ＾都小得多（Ｅ表 １ ． ｒ ）所 在提 馏 段醇的耗竭就更困难 ＋ 很可能滞 留在塔底废 液中。但只 要设 备、 操作诸 方面条件 十分理 想 ， 甲醇在废 液 中 的含 量也 几 乎 为 ” ０。 ２ ３ Ｉ３ 以异 戊 醇 为 代 表 的 杂 醇 油 和 高 沸 点 醇 类 等 中 级 ．． ．杂质舶挥发系数 随酒精浓度增 高． 由大于 １ 逐渐变 为小 于ｌ前者在 ５ ￣（ Ｖ 后者在 ９ ％（ ／ ） ， ０ Ｗ ） ｏ ｖ ｖ 左右其值 为 ｌ 见表 （ １ 表明它们在ｊ精 浓度低 时随蒸汽措塔 而上 ， ） 酉 酒精 浓度晡 高时又随溢流液沿塔而下 ， 最终杂醇油 在塔 中部酒精 浓度 ５％（ ／ ） ５ Ｖ Ｖ 左右处 富集 ， 沸点醑类 则在塔 中上部酒精 浓 高 度 ９ ％（ ／ ） ０ Ｖ Ｖ 左右处富集 ． 由此分别侧 线抽 出杂醇油酒精圈 在精懵塔上各荚杂质分离示意图和重醇酒精分离 之上述分 析基本符合酒精蒸馏生产 实践 ， 普通级食用酒精 生产剐证实 了甲醇蒸 馏动态分析 它 电赦 前苏联 中央蔼精科学研究所等对牺 精蒸馏动态的实验 结论所印证。

２３ ２ 以精憎系数 Ｋ’ ．． 为依据的悖谬 ２ ３２ １ 不言而喻 ， ．． ． 不能用 分斩酒 精的蒸馏动态。 ２ ３２ ２ 用 Ｋ’ ．．． 分析头级杂质 中的乙醛和低沸点 醇类 的动态． 以得到和 ２ ３ １２大体类似 的结 论 ． 可 ．．． 因 为它们未涉及 Ｋ’ ＜１的误区 但对甲醇的动态分析 。 则认为在塔下部酒精 旅度低于 ３ ％（ Ｖ） Ｋ ０ Ｗ 时 ’（１甲醇应随溢藏液沿塔而下 ， ， 在塔底卫 出现 一十 甲醇富集区。此乃误导出甲醇是端级杂质之 滥筋 ， 也 有悖于普通级食用酒 精生产 实践和前苏联的有 关科学实验 的结论 。 ２ ３２ ３ 用 Ｋ’ ．． 分析中级杂质 的蒸值动态， 虽能得出与 ２３ １３大体类似 的动态 趋势 ． 其富集部位有 ． ．． 但较大偏差。 以 醇油的代表异戊醇而言 ， 杂 酒精浓 度 ４％（ 、时 Ｋ鼻圭ｌ它将于此 富集． ０ ，） ’ ｆ ， 这和杂醇油酒精 的实际浓度相差较大。 ３ 结 论３ １ 挥发系数 Ｋ是酒精蒸馏理论中特有 的基本概 念． ， 能确切地表明组分—ｌ 精 和杂质的蒸馏 动态 ． 牺 电能间接地反映组分挥发 性的强 弱和彼此分 离的难 易 挥发系 数 Ｋ是酒精 蒸馏动态定性分析的依据 ． 它具有简明直观易于理解 的特 点． 既可用于指导｛ 酉精蒸馏生产 ， 也可用于酒精蒸馏流程的选择和设计 。

四 此， 在酒精蒸馏 范畴内 ， 挥发系数 Ｋ是对相 平衡理论的程有实 用价值 的补充， 其作用 和意义是不可替代的。 ３ ２ 精馏系数 Ｋ 是挥发 系数 Ｋ的衍生 概念 ． ． ’ 只脆反 映杂质和酒精挥发性的强弱及其分离 的难 易， 不能 确 切地表 明组分—酒精和杂质的蒸馏动态， 也就 不是酒精蒸馏动态分析的依据（ 奉文承邹海晏 教授 审阅 ． 谨致谢 意）

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