在讲蒸馏设备类型时，要先了解为何可以靠蒸馏将不同物质分离。 首先要澄清的是，两种不同沸点的物质混合形成的液体，假设A沸点较低，B沸点较高， 若这混合液是理想溶液且两物质都可挥发(也就是说两物质不会互相影响对方的蒸气压)， 则当加热到温度达A的沸点时，不会发生混合液中A开始蒸发而B完全留在液体中的情况。 事实上，如果加热到溶液刚开始沸腾时，此时蒸发的气体是A与B混合在一起的气体。 但这些气体中A与B的比例会与还未蒸发的液体中A与B的比例不同。 例如将乙醇与水混合至酒精度8%abv的液体拿去蒸馏时， 若在一大气压的情况下做蒸馏，大约加热至94.5度C时会开始沸腾。 在沸腾那瞬间我们会看到产生的极微量蒸汽分子其乙醇:水的浓度比8%abv高， 而我们将这些微量气体冷凝成蒸馏液时可发现这些蒸馏液酒精度大约是45%abv。 若继续蒸馏下去，由於乙醇浓度较高的物质被从液体中取走冷凝，所以液体酒精度下降， 之後蒸馏出来的蒸馏液其酒精度也会渐渐下降，因此收到的蒸馏液酒精度越来越低。 理论上我们如果在一大气压下将8%abv的酒汁只蒸馏一次， 无论如何其蒸馏液的酒精度无法超过45abv，若要继续提升只能把这些蒸馏液收集起来， 等蒸馏液收集到一定程度时再拿去蒸馏一次，就可获得更高酒精度的蒸馏液了。 以上的概念若正确的话，接着讨论蒸馏的原理就会比较容易想像了。 蒸馏的原理是利用混合物中各物质在固定温度下，其蒸气压不同而达成的。 假设在某温度下，两可挥发物质形成了液态混合物， 则蒸气压较高的物质会更倾向於进入气态中，而另一物质则倾向留在液态中。 举个例子，在某状况下观察到一容器中有液态的A与B两物质，A的蒸气压较高。 此时若A与B在液相中的莫耳数是1:1的话，A在气相中的莫耳数会比B高。 若此时发现A与B在气相中的莫耳数比为Ya:Yb，且Ya>Yb， 那我们可以说此状况下A比B更容易挥发，且A跟B的相对挥发度为Ya/Yb。 如果液相中莫耳数不同，例如A与B在液相中莫耳数为Xa:Xb， 此时相对挥发度则是(Ya/Xa) / (Yb/Xb)，当Xa:Xb是1:1时，相对挥发度即是Ya/Yb。 再举一例，如果A与B在气相中的莫耳数是1:1，且A与B在液相中莫耳数是1:2， 那我们可以说A对B的相对挥发度是2，也就是A的挥发程度是B的两倍。 藉由以上原理，我们可以将混合液加热使之产生蒸气， 那麽收集蒸气後所冷凝出来的蒸馏液，其A:B的莫耳数比便会比原本的液体还高。 因此我们可以说蒸馏後取得的蒸馏液，其相对挥发度较高的物质(A)的浓度被提升了。 实际蒸馏时，使用的设备大概可分成四种： 1.简单蒸馏 (又称差分蒸馏、微分蒸馏，属於批次蒸馏) 简图如下 https://imgur.com/a/HiQe25x 这种跟苏格兰用於麦芽威士忌蒸馏的壶式蒸馏器差不多，干邑也是用这种类型的设备。 这种设备进料时一次只能放一批，这批蒸完再蒸下一批，所以常被称为批次蒸馏。 虽然他的名称是简单蒸馏，但由於是批次进料，被蒸馏的液体会越来越少， 由於这种方式会用到微分的概念，计算的时候必须要使用到微积分。 2.骤沸蒸馏 (又称闪蒸、骤馏，属於连续蒸馏) 简图如下 https://imgur.com/a/CkAHBSU 这种比较常用在石油提炼工业。 与第一种不同的是，他在进料时会控制进料的温度与压力，通常使进料维持高温高压。 当进料通过减压阀进入蒸馏器主体後，进料会瞬间因压力改变而产生物质相态的改变。 如果控制好蒸馏器内的温度与压力，进料可瞬间分离成为液体与气体两相态。 这时气态的部分，含有比原进料浓度更高的A物质(相对挥发度高)，可从顶部被收集， 液态的部分则含有比原进料浓度更低的A物质(也就是B变多了)，可从底部收集。 这种蒸馏方式是连续进料的，也就是说进料一被送入後马上变为液气两项排出(收集)， 只要单位时间内进入蒸馏器的进料量跟排出量相同，便可连续进料，因此是连续蒸馏。 这种蒸馏方法因为是瞬间达成的，没有随时间改变的问题，所以计算比较简单。 3.有回流的批次蒸馏 (柱式批次蒸馏) 简图如下 https://imgur.com/a/AZ10Urd 可能常碰苏威的酒友会以为只要看到柱式就是连续蒸馏，其实连不连续跟柱式没有关系。 这种柱式蒸馏器也式进一批料後就开始蒸，必须等蒸完後才能蒸下一批的。 做成柱状式为了要容纳里面水平摆放的板(或盘)， 经过一层的板就很类似被蒸馏过一次，因此板数越多就类似蒸馏越多次。 因此与简单蒸馏比起来，这种设备一次就可做出比较乾净的酒。 在这种蒸馏方式中，每片板上都会有一定量的液态混合物， 当液态混合物的量变多时，就会流到比较下面的板。 而两板之间的空间则可容纳气态混合物，当气态的量变多时就会跑到上层的板中。 假设在由上数来第五片板上面有A与B的混合液，莫耳数比为A:B，且A相对挥发度较高， 那在此片板上的空间会产生蒸气，蒸气中A的莫耳浓度会比该板液体中的A莫耳浓度高， 这些A莫耳浓度较高气体会上升到第四片板中并与该板的液体混合， 接着又会产生A莫耳浓度更高的气体继续往更上层跑，因此顶层A的莫耳浓度极高。 至於液体则因一直往下层流，所以越下层液体中B的莫耳浓度会越高。 通常往下层流动的液体量与从最上层离开的气体量(最後会被冷凝成蒸馏液的那些)之比值 会被称为回流率，回流率越高代表往下流的液体比例越高，这个数值在计算中极为重要。 跟这种有精馏板的设备比起来，简单蒸馏的设备其回流量算非常少的， 壶式蒸馏的设备中的回流主要是靠蒸气在蒸馏器铜壁上的凝结与林恩壁的角度来回流， 但壶式蒸馏的那回流效率其实不会比在蒸馏器里面加一片精馏板还要来得好。 至於这种有回流的批式蒸馏，其计算除了要用到微积分，还会受回流率的影响。 4.柱式连续蒸馏 简图如下 https://imgur.com/a/t2yjSyq 这种的原理与苏格兰谷物威士忌蒸馏器、美波的beer still、雅玛邑 alambic相同。 他的运作方式有点像把骤沸蒸馏串在一起的感觉，而且他跟上述第3种一样有回流。 跟简单蒸馏的设备比起来，这种设备不但可做出比较乾净的酒，还可以一直做一直做。 如同骤沸蒸馏，只要这蒸馏器进料量与排出量相同的话，便可稳定的连续进料。 有人可能觉得上述第3种是不是只要让进料跟排出的量相同就变成第4种了？ 事实上上述第3种因为底部没有可把极高B浓度的液体排出的装置， 所以最底层的液体其B浓度会一直上升，最後也是无法连续蒸馏的。 而第4种因为B浓度高的液体也被排走，所以最後整个蒸馏器会维持平衡，可连续进料。 这种蒸馏器的进料位置是可变动的，排出口也可以有很多个。 一般在进料板下方(含进料板)的区域被称为汽提段(stripping section)， 至於上方那段区域则被称为精馏段(rectifying section)。 最上方的蒸汽产物经冷凝後会有一部分流回最上层作为回流， 最下方的液体废液也可重新煮沸并将煮沸後的蒸气排入上层的塔。 这种设备的计算因为是连率的，所以不用用到微积分，只要有回流率就可做运算。 不过通常有用精馏板的设备都还要算每个板的效率跟一些其他数值，所以也是麻烦。 结论就是，别看到批次蒸馏就以为是壶式蒸馏，也别看到连续蒸馏就以为是柱式蒸馏。 --

※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 114.32.29.213 (台湾) ※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Wine/M.1606819261.A.7AE.html ※ 编辑: lovemoonman (114.32.29.213 台湾), 12/01/2020 18:43:53 现有的资料是认为这是蒸汽中的硫化物与铜产生的化学反应，这会产生铜绿去除硫化物， 不过也会造成铜壁越来越薄，所以蒸馏器有些部分大约10~15年就要更换一次。 另外铜似乎也能起到催化作用，使乙醇与酸类更快形成乙酯类化合物。 ※ 编辑: lovemoonman (114.32.29.213 台湾), 12/02/2020 11:16:16