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維普資訊 Ｚ三墨 Ｌ一 （ 山東 輕 工 業 學 院 南 ２００ ） 濟 ５ １０??揮 發 系數 Ｋ是 酒精 蒸餾動 態定性 分析 的依據 。 酒精 蒸餾 揮發 系數 Ｋ 蒸餾動 態 定性 分析關鍵詞揮發系數 Ｋ是 由實驗得 出的實測數據液化氣檢測儀， 尚不能通過 理論計算 求得。它是酒精 蒸餾 理論中特有 的基 本概念 ，用于 蒸餾動態分析 由來 已久 。 ｌ 揮發系數 Ｋ及 其衍生的精餾 系數 。 。 １１ 酒精 揮發系數 Ｋ 和雜質揮發 系數 ｋ。 ． ＾ 沸騰的酒精水溶 液處 于相平衡 時酒精揮發， 汽相 中酒精 含 量 Ａ與 液相 中酒精 含量 Ｂ之 比為酒 精揮 發 系數Ｋ郎（音 同 ， 中 質 量 與 相 該 質 量 之 為 質 發 數 ，Ｋ 音 ＾ ｌ 。 樣汽 雜 含 液 中 雜 含 口比 雜 揮 系 Ｋ郎 ＝ ｔ＾ ＝ 相表１ 酒 精 廈 主要 雜 質 的揮 發 系 數 Ｋ １ １ １ 揮發 系數 Ｋ能表 明組分一酒精和雜質在相 平衡 時的集 聚方 向和移 動方 向： ．． Ｋ＞１組分 在汽相 集酒精揮發， 聚隨蒸汽 向上移 動 ； Ｋ＜ｌ 組 分在液相集 聚隨液體 向下移動 ； ， Ｋ＝１組分在液 汽兩相 中的含量相 等。

通 ， 觀表 ｌ 據 ， 可進 一步分析判斷組分的蒸餾 動態一 移動方 向， 數 則 富集部位及 其 富集 程度 。如 Ｋ ＾始終 太 于 １表明酒精在 塔內始終 隨上升蒸汽 向上移動 ， ， 塔頂酒精富集濃度最 高； 而異戊醇揮發系數 Ｋ§隨酒 精 濃度增高 ， 由大于 ｌ逐漸變為小于 ｌ且 在酒精濃 度 ５ ％（ ／ 時 Ｋ ， ５ ｖ ｖ） 鼻＝ｌ表 明異戊 醇在塔下部酒 精濃 度 ，低時隨蒸汽 向上移 動 ， 而在塔上部酒精濃度 高時則 隨溢 漉液向下移 動， 最終在 塔 中部酒精濃 度 ５ ％ （ ／ ５ Ｖｖ 的液相和 與之 平衡 的 ８ ． ％（ ／ ） ） ２５ Ｖ Ｖ 的汽相 中富集 ， 等等。 １１２ 揮發系 數 Ｋ能間接地反映組分揮發性 的強 弱 ， ．． Ｋ值 較大者 揮發性 較強 ； 亦能間接 地反 殃組分 分離的難易 ， Ｋ值差 越大越易分離 ， 越小越難分 離。 １２ 精 值系數 Ｋ’ ． 維普資訊 １９ ． （ １６ ９ ８３ 總 ２ ）釀酒?５ １囂 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塒 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 精餾系數 Ｋ 只能反映雜質 和酒精揮發性的強弱以及雜質 和酒 精分離的難易 ： ＞１ ’ Ｋ’ 者揮發性 比 酒精強 ， ’ 者揮發性 比酒精弱 ， ＝１ Ｋ （１ Ｋ’ 者揮 發性與酒 精相 同； 值 明顯 大于 １或小 于 １者和酒精 分 Ｋ’ 離較 易 ， ＝１ Ｋ’ 或接近 １ 者和酒精分 離較 難。

１２２ 精餾系數 ｌ１ 能確 切地 表明雜質燕餾動態。在普通蒸 餾 中 Ｋ 始 終大于 １酒精濃度低時 又 ．． （不 ＾ ，遠大于 １ 因此 Ｋ’ 并不能保證 相應的 必 小于 １ 如 在 ２ ％（ ／ ） ， （１ ０ ｖ ｖ 酒精 水 溶液 中， 甲醇精 餾 系數Ｋ’ ＝０ ．７， ９ 其揮發 性 比酒精 弱 ； Ｋ ＝ ．１Ｋ 但 ｓ ３ ３ 、 甲＝２ ６ ， ．１甲醇和酒精 均隨蒸汽 沿塔而 上。顯然 ， 不能 僅憑 Ｋ’ （１ 判斷甲醇隨溢 流沿塔而下。此外 ， 就 酒精濃度 ４ ％｛ ／ ） ５ ％（ ／ 時 的異戊 醇＋Ｏ Ｖ ５ Ｖ Ｖ 和 ０ Ｖ Ｖ） ６ ％（ ／Ｖ 時 的異戊 酸異 戊酯及 ７ ％（ ／ ） ） ０ ｖ ｖ 時的乙酸乙酯等 均有類似情況 。這說 明在 Ｋ’ 時 ， （１ 比酒精揮 發性 弱的雜質 完全 可能 在汽相集聚隨蒸汽 向上移動 。這是 因為相對于酒精的雜質揮發性的強弱和雜質蒸 餾 動態是 內涵 截然 不同的兩個概念 ，在理論和實踐 上二者 皆不可混淆 。 ２ 酒精蒸 餾特 性和揮發 系數 Ｋ ２ １ 酒精 蒸餾 特性 ． ２ １１ 成 熟醪的主要成分是酒精 和水酒精揮發， ．． 其它雜質種 類雖 多 ， 總量甚微 ， 可用頭級 、 但 并 中級 和尾級 三大類雜質來概括 ， 蒸餾又只有一個純凈 的產 品一酒 精。

因此 ， 實質 上 酒精蒸 餾可 以在多 側線 單塔 上完 在 成 即使是生產高純度 酒精所必須 的多塔薷 增 ， 只是 在多個塔上 重復 單塔 操作的重 復蒸 餾【 也 。在實 踐 中， 可以從蒸餾塔的塔 頂和塔底分別得兩個主要組分酒精和水 （ 即廢液 或酒糟 ）其它 雜質 都是隨其 含 ， 量甚高的特定濃度酒精 水瞎液一起 由側線 抽出的 ， 分離掉的是具有 相同蒸餾 動態特性 的一類 雜質 。最典型的是從塔 中部取出 ５ ％（ ｖ） ５ ｗ 左右的雜醇油箔精 ， 分離異戊 醇、 異丁醇等 中級雜質 。塔 頂排醛 和取酒頭分離頭級雜質 ， 以及尾 級雜質隨廢液 （ 或酒精 ） 從塔排 出 ， 均可視 為側線抽 出的特例 ， 體操作 如圖 具所示 。 ２ １２ 在蒸餾塔上 ， ．． 酒精的提濃和雜質的富集都是經過多 瑰簡 單蒸餾 ， 反復汽 化和液 化才實 現的漸 進過程 在雜質富集部位其揮發 性往往既不是最強 ， 也不是最 弱， 它和酒精揮發性的差異也并非 最大 ：例 如 己醛在塔頂 富集時 ， 其揮發系數 Ｋ ￡相對較小 ， 揮發性亦較弱 ； 異戊 醇在塔 中 ５ ％（ ／ ） ５ ｖ Ｖ 酒精 水溶 液 中富集 時 ， 其揮發性與酒精 大體相同 ， 等等 。

只 有 甲醇在 塔頂富 集時 ， 較 大 ， Ｋ 其揮發 性相對 較 強 ， 并和酒 精 揮 發 性 有 較 大 差 異 。 ２２ 揮發 系數 Ｋ是 酒精 蒸餾 動態定性分析酌依據 ． 綜上 所述 ， 雜質往往不是在 揮發 性最 強或最 弱 ， 即與酒 精揮發性差 異最大處 實現分 離的 。因此 ， 裁分析研究 雜質分離 特性 、 件和 方法 而言， 條 相對于酒精的 雜質揮發 性的強弱 程度 即精餾系數 Ｋ’ 并非 至關重要 。真正重要的是根據 雜質 在相平衡 時的集聚趨 向和 在塔上的移 動方向 ， 析判斷 雜質的 富集 部 分位及其 富集程度 ， 進而確定其分離條件和 方法 。能夠 勝任 這個 任務的只能是 能確切 表 明組 分一酒精 和 雜質蒸餾 動態 的揮發 系數 ｋ維普資訊 ?５ ２釀酒１ ９ ３ 總 １６） ９ ８，（ ２ ２３ 酒精 蒸餾動 態定性 分析 ． ２３ １ 以揮發 系數 Ｋ為依據的定性分析 ． ２３ Ｉ１ Ｋ 始終大于 ｌ在塔內酒精始終是隨蒸汽沿塔 而 ．． ． Ａ ， 上， 在塔 頂高度富集 ， 塔底濃度最 低。 ２３ １２ 甲醇 、 ． 乙醛 和 低 沸 點 酯類 等 頭 級 雜 質 揮 發 系 數 婧 終大于 １始終是隨蒸 汽沿塔而 上 ， ， 在塔 頂富集 ，排醛和 隨 酒頭分離 需要說 明的是乙醇報警器， 管在塔 頂， 值較 大 ． 盡 Ｋ 甲醇能夠 富 集 并較 好 地 分 離 但 Ｋ 比 乙醛 和低 沸 點 酩 類 的 揮 發 系 數 小得 多 （ 表 １ ， 以 即 使 在 塔 頂 甲 醇 的 分 離 電 比 見 ）所其它頭級雜質 田難得多。

欲更有效地分離 甲醇 ． 就必 須增 加巴斯德凈化 區的塔板 ， 要徹底分離 甲醇則需要增設 醇 ｐ 塔。還要強調的是 ， 在酒精旅 度很低時 ， 比其 芒雜質 的 ‰ 揮發系數． 甚至比 Ｋ ＾都小得多（Ｅ表 １ ． ｒ ）所 在提 餾 段醇的耗竭就更困難 ＋ 很可能滯 留在塔底廢 液中。但只 要設 備、 操作諸 方面條件 十分理 想 ， 甲醇在廢 液 中 的含 量也 幾 乎 為 ” ０。 ２ ３ Ｉ３ 以異 戊 醇 為 代 表 的 雜 醇 油 和 高 沸 點 醇 類 等 中 級 ．． ．雜質舶揮發系數 隨酒精濃度增 高． 由大于 １ 逐漸變 為小 于ｌ前者在 ５ ￣（ Ｖ 后者在 ９ ％（ ／ ） ， ０ Ｗ ） ｏ ｖ ｖ 左右其值 為 ｌ 見表 （ １ 表明它們在ｊ精 濃度低 時隨蒸汽措塔 而上 ， ） 酉 酒精 濃度晡 高時又隨溢流液沿塔而下 ， 最終雜醇油 在塔 中部酒精 濃度 ５％（ ／ ） ５ Ｖ Ｖ 左右處 富集 ， 沸點醑類 則在塔 中上部酒精 濃 高 度 ９ ％（ ／ ） ０ Ｖ Ｖ 左右處富集 ． 由此分別側 線抽 出雜醇油酒精圈 在精懵塔上各莢雜質分離示意圖和重醇酒精分離 之上述分 析基本符合酒精蒸餾生產 實踐 ， 普通級食用酒精 生產剮證實 了甲醇蒸 餾動態分析 它 電赦 前蘇聯 中央藹精科學研究所等對犧 精蒸餾動態的實驗 結論所印證。

２３ ２ 以精憎系數 Ｋ’ ．． 為依據的悖謬 ２ ３２ １ 不言而喻 ， ．． ． 不能用 分斬酒 精的蒸餾動態。 ２ ３２ ２ 用 Ｋ’ ．．． 分析頭級雜質 中的乙醛和低沸點 醇類 的動態． 以得到和 ２ ３ １２大體類似 的結 論 ． 可 ．．． 因 為它們未涉及 Ｋ’ ＜１的誤區 但對甲醇的動態分析 。 則認為在塔下部酒精 旅度低于 ３ ％（ Ｖ） Ｋ ０ Ｗ 時 ’（１甲醇應隨溢藏液沿塔而下 ， ， 在塔底衛 出現 一十 甲醇富集區。此乃誤導出甲醇是端級雜質之 濫筋 ， 也 有悖于普通級食用酒 精生產 實踐和前蘇聯的有 關科學實驗 的結論 。 ２ ３２ ３ 用 Ｋ’ ．． 分析中級雜質 的蒸值動態， 雖能得出與 ２３ １３大體類似 的動態 趨勢 ． 其富集部位有 ． ．． 但較大偏差。 以 醇油的代表異戊醇而言 ， 雜 酒精濃 度 ４％（ 、時 Ｋ鼻圭ｌ它將于此 富集． ０ ，） ’ ｆ ， 這和雜醇油酒精 的實際濃度相差較大。 ３ 結 論３ １ 揮發系數 Ｋ是酒精蒸餾理論中特有 的基本概 念． ， 能確切地表明組分—ｌ 精 和雜質的蒸餾 動態 ． 犧 電能間接地反映組分揮發 性的強 弱和彼此分 離的難 易 揮發系 數 Ｋ是酒精 蒸餾動態定性分析的依據 ． 它具有簡明直觀易于理解 的特 點． 既可用于指導｛ 酉精蒸餾生產 ， 也可用于酒精蒸餾流程的選擇和設計 。

四 此， 在酒精蒸餾 范疇內 ， 揮發系數 Ｋ是對相 平衡理論的程有實 用價值 的補充， 其作用 和意義是不可替代的。 ３ ２ 精餾系數 Ｋ 是揮發 系數 Ｋ的衍生 概念 ． ． ’ 只脆反 映雜質和酒精揮發性的強弱及其分離 的難 易， 不能 確 切地表 明組分—酒精和雜質的蒸餾動態， 也就 不是酒精蒸餾動態分析的依據（ 奉文承鄒海晏 教授 審閱 ． 謹致謝 意）

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