一、混合液体汽化-冷凝过程
混合液体汽化-冷凝过程可用气液平衡相图说明，如图10-12所示。设在1个大气压下，苯-甲苯混合液的温度t1，组成为x1，其状况以A点表示，将此混合液加热，当温度到达t2（J点），液体开始沸腾，所产生的第一个蒸气泡的组成为y1（如D点），y1与x1成平衡，而且y1＞x1，当继续加热，且不从物系中取出物料，使其温度升高到t3（E点），这时物系内，气液两相共存，液相的组成为x2（F点），蒸气相的组成为y2（G点）与x2成平衡，且y2＞x2。若再升高温度达到t4（H点），此时液相即将完全消失，而在液相消失之前的最后一滴液体的组成为x3（C点）。此时的蒸气量与最初的混合液量基本相等，蒸气组成为y3，并与混合液的最初组成x1相同。倘再加热到H点以上，蒸气为过热蒸气，其组成不变，依然为y3（x1）。自J点向上至H点的前阶段，称为部分气化过程，若加热到H点或H点以上则称全部汽化过程，反之当自H点开始进行冷凝、则至J点以前的阶段称为部分冷凝过程，至J点及J点以下称为全部冷凝过程。部分汽化和部分冷凝过程实际上是混合液分离过程。
二、混合液体的蒸馏提纯的原理
1.重组分的提纯
如图10-13所示。将组成为x0的混合液自A点加热到B点，使其在温度t1下部分汽化，这时混合液分成气液两相，气相组成为y1，液相组成为x1（x1＜x0）。将汽相和液相分开后、再将组成为x1的饱和液体单独加热到C点，在温度t2下部分气化，这时又出现新的平衡，获得组成为x2的液相及与之平衡的气相y2、依次重复操作，最终可得易挥发组分苯含量很低而难挥发组分甲苯很高的液相，即可获得近似于纯净的甲苯。
图10-12 苯-甲苯汽化-冷凝过程
图10-13 苯-甲苯部分汽化-部分冷凝过程
2.轻组分的提纯
将上述组成为y1蒸气分离出来后冷凝至t′2，即经部分冷凝至E点，可以得到浓度组成为y′2的汽相及组成为x′2液相，y′2与x′2成平衡，此时y′2＞y2，依次重复操作，最后可得接近于纯净的气态苯（冷凝后获得液态苯）。
三、精馏原理模型
将液体进行一次部分气化，部分冷凝，只能起到部分分离的作用，这种方法只适用于要求粗分或初步加工的场合。显然，根据上述蒸馏提纯基本原理，要使混合物中的组分得到几乎完全的分离，必须进行多次部分气化和部分冷凝的操作过程。其原始模型如图10-14所示。(www.xing528.com)
图10-14原始模型显示，在精馏过程中，每一次（级）的汽化或冷凝都需要一个加热器或冷却器协助完成，这使得整个过程能耗高，设备多。如果去掉第一级和第二级冷凝器与第二级和第三级加热器，则当第一级所产生的蒸气y1与第三级下降的液体x3直接混合时，由于液相温度t3低于气相温度t1，因此高温的蒸气将加热低温的液体x3，而使液体部分气化，蒸气自身则被部分冷凝。由此可见，不同温度且互不平衡的气液两相接触时，必然会同时产生传热和传质的双重作用。所以，使上一级的液相回流（如液相x3）与下一级的气相（如气相y1）直接接触，可省去逐级使用的中间加热器和冷凝器。如图10-15所示。
四、连续精馏装置流程
根据精馏原理可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，而必须同时有塔顶冷凝器和塔底再沸器，有时还配有原料液加热器，回流液泵等附属设备。
典型的连续精馏流程如图10-16所示。原料液经预热后，送入精馏塔内。操作时，连续地从再沸器取出部分液体作为塔底产品（釜残液），部分液体气化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中被全部冷凝，并将部分冷凝液借助重力作用（也可用泵送）送回塔顶作为回流液体，其余部分经冷却器（图10-16中未画出）后被送出作为塔顶产品（馏出液）。
图10-14 精馏流程的原始模型
1，2，3—分离器4—加热器 5—冷凝器
图10-15 精馏流程的原理模型
1，2，3—分离器4—加热器 5—冷凝器
图10-16 连续蒸馏流程
1—蒸馏塔 2—再沸器3—塔顶冷凝器 4—回流液
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