当前位置:文档之家› 11.恒沸精馏

11.恒沸精馏

恒沸精馏实验报告

恒沸精馏实验报告 一、实验目的 恒沸精馏是一种特殊的分离方法。它是通过加入适当的分离媒质来改变被分离组分之间的汽液平衡关系,从而使分离由难变易。恒沸精馏主要适用于含恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系。通常,加入的分离媒质(亦称夹带剂)能与被分离系统中的一种或几种物质形成最低恒沸物,使夹带剂以恒沸物的形式从塔顶蒸出,而塔釜得到纯物质。这种方法就称作恒沸精馏。 本实验使学生通过制备无水乙醇,达到以下两个目的。 (1)加强并巩固对恒沸精馏过程的理解。 (2)熟悉实验精馏塔的构造,掌握精馏操作方法。 二、实验原理 在常压下,用常规精馏方法分离乙醇-水溶液,最高只能得到浓度为95.57%(质量分数)的乙醇。这是乙醇与水形成恒沸物的缘故,其恒沸点78.15℃,与乙醇沸点78.30℃十分接近,形成的是均相最低恒沸物。而浓度95%左右的乙醇常称工业乙醇。 由工业乙醇制备无水乙醇,可采用恒沸精馏的方法。实验室中沸精馏过程的研究,包括以下几个内容。 (1)夹带剂的选择 恒沸精馏成败的关键在于夹带剂的选取,一个理想的夹带剂应该满足如下几个条件。 1)必须至少能与原溶液中一个组分形成最低恒沸物,希望此恒沸物比原溶

液中的任一组分的沸点或原来的恒沸点低10℃以上。 2)在形成的恒沸物中,夹带剂的含量应尽可能少,以减少夹带剂的用量,节省能耗。 3)回收容易,一方面希望形成的最低恒沸物是非均相恒沸物,可以减轻分离恒沸物的工作量;另一方面,在溶剂回收塔中,应该与其他物料有相当大的挥发度差异。 4)应具有较小的汽化潜热,以节省能耗。 5)价廉、来源广,无毒、热稳定性好与腐蚀性小等。 就工业乙醇制备无水乙醇,适用的夹带剂有苯、正己烷,环己烷,乙酸乙酯等。它们都能与水-乙醇形成多种恒沸物,而且其中的三元恒沸物的室温下又可以分为两相,一相富含夹带剂,另一相中富含水,前者可以循环使用,后者又很容易分离出来,这样使得整个分离过程大为简化。下表给出了几种常用的恒沸剂及其形成三元恒沸物的有关数据。 常压下夹带剂与水、乙醇形成三元恒沸物的数据

工业酒精的蒸馏实验报告范文

工业酒精的蒸馏实验报告范文篇一:工业酒精的蒸馏实验报告范文 实验名称:蒸馏工业酒精 一、实验目的 1学习和认识有机化学实验知识,掌握实验的规则和注意事项。2学习和认知蒸馏的基本仪器和使用方法以及用途。3掌握,熟悉蒸馏的操作。 二、实验原理 纯液态物质在一定压力下具有一定沸点,一般不同的物质具有不同的沸点。蒸馏就是利用不同物质沸点的差异,对液态混合物进行分离和提纯的方法。当液态混合物受热时,低沸点物质易挥发,首先被蒸出,而高沸点物质因不易挥发而留在蒸馏瓶中,从而使混合物分离。若要有较好的分离效果,组分的沸点差在30℃以上。 三、仪器与试剂 试剂:未知纯度的工业酒精,沸石。 仪器:500ml圆底烧瓶,蒸馏头,温度计,回流冷凝管,接引管,锥形瓶,橡皮管,电热套,量筒,气流烘干机,温度计套管,铁架台,循环水真空汞。 四、仪器装置 五、实验步骤及现象 1将所有装置洗净按图装接(玻璃内壁没有杂质,且清澈透明)。2取出圆底烧瓶,量取30ml的工业酒精,再加入1‐2颗沸石。3

先将冷凝管注满水后打开电热套的开关。 4记录第一滴流出液时和最后一滴时的温度,期间控制温度在90℃以下。 5当不再有液滴流出时,关闭电热套。待冷却后,拆下装置,测量锥形瓶中的液体体积,计算产率。 六、注意事项 1温度计的位置是红色感应部分应与具支口的下端持平。当温度计的温度急速升高时,应该减小加热强度,不然会超过限定温度。2酒精的沸点为78℃,实验中蒸馏温度在80-83℃。 七、问题与讨论 1在蒸馏装置中,把温度计水银球插至靠近页面,测得的温度是偏高还是偏低,为什么? 答:偏高。页面上不仅有酒精蒸汽,还有水蒸气,而水蒸气的温度有 100℃,所以混合气体的温度会高于酒精的温度。 2沸石为什么能防止暴沸,如果加热一段时间后发现为加入沸石怎么办? 答:沸石是多空物质,他可以液体内部气体导入液体表面,形成气化中心,使液体保持平稳沸腾。若忘加沸石,应先停止加热,待液体稍冷后在加入沸石。 4当加热后有流出液体来,发现为通入冷凝水,应该怎样处理?答:这时应停止加热,使冷凝管冷却一下,在通水,再次加热继续蒸

精馏实验实验报告

精馏实验实验报告 姓名 班级 学号

1.实验前,请想象并尝试描述气速与整塔压降的关系? 依照教材P228页,当液体喷淋量为零时,压降与空塔气速呈直线关系,与气体以湍流形式流过管道的关系类似;有一定喷淋量时,压降因管道变窄增大,但几乎与无喷淋量时平行;过截点以后,气体对液体产生阻滞作用,填料表面持液量增多,压降随气速较快增长;过了泛点之后,液体变为连续相而气体变为分散相,阻力猛增。 2.实验前,请同学们回顾精馏塔的塔板与填料的发展历程? 舌形塔板 斜孔塔板 鼓泡式塔板 散堆填料 规整填料

3.实验前,请尝试回答精馏操作过程中,使混合物较彻底分离的基本条件? 1、相对挥发度差异较大; 2、每一块板能使气液充分接触; 3、塔高足够高; 4、再沸器与冷凝器温度稳定; 5、混合物不形成共沸物; 6、运行规范稳定,不出现漏液、烨沫夹带、气泡夹带、液泛等非规范操作; 7、加料不反混; 二、实验记录 包括操作条件、实验现象、原始数据表,要求数据的有效数字、单位格式规范。 【原始数据表】 6 77.9 87.8 35.1 24.0 127 瓦数/kw 次数塔顶组成/% 塔釜组成/% 3 1 18.75 81.25 86.30 13.70 2 15.5 3 84.47 88.83 13.17 5 1 12.52 88.48 88.20 11.80 2 13.12 86.88 89.10 10.90 6 1 11.91 88.09 88.35 11.65 2 11.71 88.29 88.14 11.86

【数据处理】 ※空塔气速 首先根据测得的回流液流量求空塔气速。由于实验中采取全回流的方式,回流液质量流量与蒸气质量流量相同。 实验中转子流量计已经将实际溶液的流量转换为水的流量,由公式 2 1 s s V V = (1) 将读数转换为实际回流夜的流量。其中: f ρ取转子密度,近似为铁质,取密度7900kg/m3,1ρ取20 o C 水的密度,2ρ取回流温度下 混合液体的密度。水取998kg/m 3,乙醇取789 kg/m 3。 塔顶、塔釜的溶液组成取两次实验的平均值,并依据公式1 1 n wi m i x ρρ=∑ 计算不同温度下回 流液密度,得到数据如下: 表一、不同功率下的回流液密度 瓦数/kw 塔顶组成/%水 回流液密度kg/m^3 3 17.1 4 818.3751 5 12.82 810.7671 6 11.81 809.008 7 7 23.92 830.6076 7 13.07 811.2035 将所得到的回流液密度带入公式(1),即可得到回流液体积,体积和密度均已知,则可以得到回流液质量。因为全回流,所以根据物料守恒,上升蒸汽的质量与回流液质量相等。 表二、不同功率下的回流液质量流量 瓦数/kw 回流液体积流量L/h 回流液质量流量kg/h 3 7.3 5.9791 5 21.6 17.4929 6 27. 4 22.1651 7 20. 5 17.067 6 7 32.0 25.9294

蒸馏原理及蒸馏和精馏的区别

蒸馏的原理 利用液体中各组分的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的。广泛应用于炼油、、轻工等领域。 其原理以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大,则上述的增浓程度也越大。在工业精馏设备中,使部分汽化的液相与部分冷凝的气相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是气相中的难挥发组分部分转入液相,中的易挥发组分部分转入,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。 液体的分子由于分子运动有从表面溢出的倾向。这种倾向随着温度的升高而增大。如果把液体置于密闭的真空体系中,液体分子继续不断地溢出而在液面上部形成蒸气,最后使得分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回到液体的速度相等,蒸气保持一定的压力。此时液面上的蒸气达到饱和,称为饱和蒸气,它对液面所施的压力称为饱和蒸气压。实验证明,液体的饱和蒸气压只与温度有关,即液体在一定温度下具有一定的。这是指液体与它的蒸气平衡时的压力,与体系中液体和蒸气的绝对量无关。 将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。很明显,蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来,也可将沸点不同的液体混合物分离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很大(至少30℃以上)才能得到较好的分离效果。在常压下进行蒸馏时,由于大气压往往不是恰好为,因而严格说来,应对观察到的沸点加上校正值,但由于偏差一般都很小,即使大气压相差,这项校正值也不过±1℃左右,因此可以忽略不计。 将盛有液体的烧瓶放在上,下面用煤气灯加热,在液体底部和玻璃受热的接触面上就有蒸气的气泡形成。溶解在液体内的空气或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空气有助于这种气泡的形成,玻璃的粗糙面也起促进作用。这样的小气泡(称为气化中心)即可作为大的蒸气气泡的核心。在沸点时,液体释放大量蒸气至小气泡中,待气泡的总压力增加到超过大气压,并足够克服由于液柱所产生的压力时,蒸气的气泡就上升逸出液面。因此,假如在液体中有许多小空气或其它的气化中心时,液体就可平稳地沸腾,如果液体中几乎不存在空气,瓶壁又非常洁净光滑,形成气泡就非常困难。这样加热时,液体的温度可能上升到超过沸点很多而不沸腾,这种现象称为“过热”。一旦有一个气泡形成,由于液体在此温度时的蒸气压远远超过大气压和液柱压力之和,因此上升的气泡增大得非常快,甚至将液体冲溢出瓶外,这种不正常沸腾的现象称为“暴沸”。因此在加热前应加入助沸物以期引入气化中心,保证沸腾平稳。助沸物一般是表面疏松多孔、吸附有空气的物体,如碎瓷片、沸石等。另外也可用几根一端封闭的毛细管以引入气化中心(注意毛细管有足够的长度,使其上端可搁在蒸馏瓶的颈部,开口的一端朝下)。在任何情况下,切忌将助沸物加至已受热接近沸腾的液体中,否则常因突然放出大量蒸气而将大量液体从蒸馏瓶口喷出造成危险。如果加热前忘了加入助沸物,补加时必须先移去热源,待加热液体冷至沸点以下后方可加入。如果沸腾中途停止过,则在重新加热前应加入新的助沸物。因为起初加入的助沸物在加热时逐出了部分空气,再冷却时吸附了液体,因而可能已经失效。另外,如果采用浴液间接加热,保持浴温不要超过蒸馏液沸点20ºC,这种加热方式不但

共沸精馏实验报告

共沸精馏 一、实验目的: 1.通过实验加深对共沸精馏过程的理解。 2.熟悉精馏设备的构造,掌握精馏操作方法。 3.能够对精馏过程做全塔物料衡算。 4.学会使用气相色谱分析气、液两相组成。 二、实验原理: 精馏是利用不同组份在汽—液两相间的分配,通过多次汽液两相间的传质和传热来达到分离的目的。对于不同的分离对象,精馏方法也会有所差异。例如,分离乙醇和水的二元物系。由于乙醇和水可以形成共沸物,而且常压下的共沸温度和乙醇的沸点温度极为相近,所以采用普通精馏方法只能得到乙醇和水的混合物,而无法得到无水乙醇。为此在乙醇—水体系中加入第三种物质,该物质被称为共沸剂。共沸剂具有能和被分离系统中的一种或几种物质形成最低共沸物的特性。在精馏过程中共沸剂将以共沸物的形式从塔顶蒸出,塔釜则得到无水乙醇。这种方法就称作共沸精馏。 乙醇—水体系加入共沸剂苯以后可以形成四种共沸物。现将它们在常压下的共沸温度、共沸组成列于表1。 为了便于比较,再将乙醇、水、苯三种纯物质常压下的沸点列于表2。 表1 乙醇水-苯三元共沸物性质

乙醇-苯(AB Z )68.24 32.7 0.0 67.63 苯-水(BW Z )69.25 0.0 8.83 91.17 乙醇-水(AW Z )78.15 95.57 4.43 0.0 表2 乙醇、水、苯的常压沸点 物质名称(简记)乙醇(A)水(W)苯(B) 沸点温度(℃)78.3 100 80.2 从表1和表2列出沸点看,除乙醇-水二元共沸物的共沸物与乙醇沸点相近之外,其余三种共沸物的沸点与乙醇沸点均有10℃左右的温度差。因此,可以设法使水和苯以共沸物的方式从塔顶分离出来,塔釜则得到无水乙醇。 整个精馏过程可以用图1来说明。图中A、B、W分别为乙醇、苯和水的英文 字头;AB Z ,AW Z ,BW Z 代表三个二元共沸物,T表示三元共沸物。图中的曲线为25℃ 下的乙醇、水、苯三元共沸物的溶解度曲线。该曲线的下方为两相区,上方为均相区。图中标出的三元共沸组成点T是处在两相区内。 以T为中心,连接三种纯物质 A、B、W及三个二元共沸点组成 点AB Z 、AW Z 、BW Z ,将该图分为 六个小三角形。如果原料液的组成点落在某个小三角形内。当塔顶采用混相回流时精馏的最终结果只能得到这个小三角形三个顶点所代表的物质。故要想得

实验十九 恒 沸 精 馏 - 展示系统首页-华东理工大学课程中心

实验十九恒沸精馏 A 实验目的 恒沸精馏是一种特殊的分离方法。它是通过加入适当的分离媒质来改变被分离组分之间的汽液平衡关系,从而使分离由难变易。主要适用于含恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系。通常,加入的分离媒质(亦称夹带剂)能与被分离系统中的一种或几种物质形成最低恒沸物,使夹带剂以恒沸物的形式从塔顶蒸出,而塔釜得到纯物质。这种方法就称作恒沸精馏。 本实验的目的,旨在使学生通过制备无水乙醇,从而 (1)加强并巩固对恒沸精馏过程的理解; (2)熟悉实验精馏塔的构造,掌握精馏操作方法; B 实验原理 在常压下,用常规精馏方法分离乙醇–水溶液,?最高只能得到浓度为95.57%(wt%)的乙醇。这是乙醇与水形成恒沸物的缘故,其恒沸点78.15℃,与乙醇沸点78.30℃十分接近,形成的是均相最低恒沸物。而浓度95%左右的乙醇常称工业乙醇。 由工业乙醇制备无水乙醇,可采用恒沸精馏的方法。实验室中恒沸精馏过程的研究,包括以下几个内容: (1)夹带剂的选择 恒沸精馏成败的关键在于夹带剂的选取,一个理想的夹带剂应该满足: 1)必须至少与原溶液中一个组分、形成最低恒沸物,希望此恒沸物比原溶液中的任一组分的沸点或原来的恒沸点低10℃以上。 2)在形成的恒沸物中,夹带剂的含量应尽可能少,?以减少夹带剂的用量,节省能耗。 3)回收容易,?一方面希望形成的最低恒沸物是非均相恒沸物,可以减少分离恒沸物所需要的萃取操作等,另一方面,在溶剂回收塔中,应该与其它物料有相当大的挥发度差异。 4)应具有较小的汽化潜热,?以节省能耗。 5)价廉、来源广,无毒 热稳定性好与腐蚀性小等。 就工业乙醇制备无水乙醇,适用的夹带剂有苯、正己烷,环己烷,乙酸乙酯等。它们都能与水–乙醇形成多种恒沸物,而且其中的三元恒沸物在室温下又可以分为两相,一相富含

共沸精馏

化工专业实验报告 实验名称:共沸精馏 实验人员:同组人: 实验地点:天大化工技术实验中心624 室 实验时间:2014年5月7日班级/学号:级班组号指导教师: 实验成绩:

共沸精馏 一、实验目的 1.通过实验加深对共沸精馏过程的理解; 2.熟悉精馏设备的构造,掌握精馏操作方法; 3.能够对精馏过程做全塔物料衡算; 4.学会使用气相色谱分析气、液两相组成。 二、实验原理 精馏是利用不同组份在气-液两相间的分配,通过多次气液两相间的传质和传热来达到分离的目的。对于不同的分离对象,精馏方法也会有所差异。例如,分离乙醇和水的二元物系。由于乙醇和水可以形成共沸物,而且常压下的共沸温度和乙醇的沸点温度极为相近,所以采用普通精馏方法只能得到乙醇和水的混合物,而无法得到无水乙醇。 为此,在乙醇-水系统中加入第三种物质,该物质被称为共沸剂。共沸剂具有能和被分离系统中的一种或几种物质形成最低共沸物的特性。在精馏过程中共沸剂将以共沸物的形式从塔顶蒸出,塔釜则得到无水乙醇。这种方法就称作共沸精馏。 乙醇-水系统加入共沸剂苯以后可以形成四种共沸物。现将它们在常压下的共沸温度、共沸组成列于表1。为了便于比较,再将乙醇、水、苯三种纯物质常压下的沸点列于表2。 表1乙醇水-苯三元共沸物性质 从表1和表2列出沸点看,除乙醇-水二元共沸 物的共沸物与乙醇沸点相近之外,其余三种共沸 物的沸点与乙醇沸点均有10℃左右的温度差。因 此,可以设法使水和苯以共沸物的方式从塔顶分 离出来,塔釜则得到无水乙醇。 整个精馏过程可以用图1来说明。图中A、B、 W分别为乙醇、苯和水的英文字头; AB Z,AW Z,BW Z代表三个二元共沸物,T表示三元 共沸物。图中的曲线为25℃下的乙醇、水、苯三 元共沸物的溶解度曲线。该曲线的下方为两相区, 上方为均相区。图中标出的三元共沸组成点T是处在两相区内。 以T为中心,连接三种纯物质A、B、W及三个二元共沸点组成点AB Z、AW Z、BW Z,将该图分为六个小三角形。如果原料液的组成点落在某个小三角形内。当塔顶采用混相回流时精馏的最终结果只能得到这个小三角形三个顶点所代表的物质。故要想得到无水乙醇,就应该保证原料液的组成落在包含顶点A的小三角形内,即在ΔATAB Z或Δ

分馏实验报告分馏实验报告实验步骤

分馏实验报告分馏实验报告实验步骤 篇一:分馏实验报告广东工业大学 学院专业班组、学号姓名协作者评定 实验题目分馏 一、实验目的 了解分馏的原理与意义,分馏柱的种类和选用方法。学习实验室里常用分馏的操作方法。二、分馏原理 利用普通蒸馏法分离液态有机化合物时,要求其组分的沸点至少相差30℃,且只有当组分间的沸点相差110℃以上时,才能用蒸馏法充分分离。所谓分馏(fractional distillation)就是蒸馏液体混合物,使气体在分馏柱内反复进行汽化、冷凝、回流等过程,使沸点相近的混合物进行分离的方法。即:沸腾着的混合物蒸汽进行一系列的热交换而将沸点不同的物质分离出来。实际上分馏就相当于多次蒸馏。当分馏效果好时,分馏出来的(馏液)是纯净的低沸点化合物,留在烧瓶的(残液)是高沸点化合物。 影响分馏效率的因素有:①理论塔板;②回流比;③柱的保温。

实验室常用的分馏柱为vigreux柱(或刺式分馏柱、维氏分馏柱、韦氏分馏柱、维格尔分馏柱)。使用该分馏柱的优点是:仪器装配简单,操作方便,残留在分馏柱中的液体少。三、实验仪器与药品 电热套、圆底烧瓶、分馏柱、温度计、冷凝管、接液管、丙酮。能与水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等混溶。能溶解油脂肪、树脂和橡胶。五、实验装置六、实验步骤(一)填表及作图 1、在圆底烧瓶内放置40ml混合液(体积比:丙酮∶水=1∶1)及2粒沸石,按简单分馏装置图2-11安装仪器。 2、开始缓缓加热,并控制加热程度,使馏出液以1-2s/d的速度蒸出。将初馏出液收集于量筒中,观察并记录柱顶温度及接受器a 的馏出液总体积。继续蒸馏,(从5ml开始)记录每增加1ml馏出液时的温度及总体积。注意温度突变时位置。曲线,讨论分馏效率。数据记录: (二)纯化丙酮 (1)待圆底烧瓶冷却后,加入馏液,补加2粒沸石。安装好分馏装置。(2)收集56~62℃以下的馏液。此馏液为纯丙酮。

精馏原理

精馏原理 精馏是化工生产中分离互溶液体混合物的典型单元操作,其实质是多级蒸馏,即在一定压力下,利用互溶液体混合物各组分的沸点或者饱和蒸汽压不同,使轻组分(沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分)汽化,经多次部分液相汽化和部分气相冷凝,使气相中的轻组分和液相中的重组分浓度逐渐升高,从而实现分离。 原料从塔中部适当位置进塔,将塔分为两段,上段为精馏段,不含进料,下段含进料板为提留段,冷凝器从塔顶提供液相回流,再沸器从塔底提供气相回流。气、液相回流是精馏重要特点。 在精馏段,气相在上升的过程中,气相轻组分不断得到精制,在气相中不断地增浓,在塔顶获轻组分产品。 在提馏段,其液相在下降的过程中,其轻组分不断地提馏出来,使重组分在液相中不断地被浓缩,在塔底获得重组分的产品。 塔内回流的作用: 一是提供塔板上的液相回流,造成气、液两相充分接触; 二是取走塔内的多余的热量,维持全塔的热平衡,以控制、调节产品的质量。 从塔顶打入的回流量,常用回流比来表示: 回流比=回流量(m3/h)/塔顶产品流量(m3/h) 回流比增加,塔板的分离效率提高,当产品分离程度一定时,加大回流比,可以适当减少塔板数。但是,增大回流比是有限度的,塔内回流量的多少是由全塔热平衡决定的。 精馏中,回流比一bai般是指塔内下流液体量与du上升蒸气量之比,它又称zhi为液气dao比。 在化工生产中,回流比一般是指塔内下流液体量与塔顶馏出液体量之比。 精馏产品的纯度,在塔板数一定的条件下,取决于回流比的大小。回流比大时所得到的气相氮纯度高,液相氧纯度就低。回流比小时得到的气相氮纯度低,液相的氧纯度就高。这是因为温度较高的上升气与温度较低的下流液体在塔板上混合,进行热质交换后,在理想情

共沸精馏实验

实验一共沸精馏 精馏是化工生产中常用的分离方法。它是利用气-液两相的传质和传热来达到分离的目的。对于不同的分离对象,精馏方法也会有所差异。例如,分离乙醇和水的二元物系,由于乙醇和水可以形成共沸物,而且常压下的共沸温度和乙醇的沸点温度极为相近,所以采用普通精馏方法只能得到乙醇和水的混合物,而无法得到无水乙醇。为此,在乙醇-水系统中加入第三种物质,该物质被称为共沸剂。共沸剂具有能和被分离系统中的一种或几种物质形成最共沸物的特性。在精馏过程中共沸剂将以共沸物的形式从塔顶蒸出,塔釜则得到无水乙醇。这种方法就称作共沸精馏。 一.实验目的 1.通过实验加深对共沸精馏过程的理解。 2.熟悉精馏设备构造,掌握精馏操作方法。 3.能够对精馏过程做全塔物料衡算。 4.学会使用阿贝折射仪分析液体组成。 二.实验原理 乙醇—水系统加入共沸剂苯以后可以形成四种共沸物。现将它们在常压下的共沸温度、共沸组成列于表1。 为了便于比较,再将乙醇、水、苯三种纯物质常压下的沸点列于表2。 表1乙醇-水-苯三元共沸物性质 共沸物(简记)共沸点℃ 共沸物组成,wt% 乙醇水苯 乙醇-水-苯(T) 64.85 18.5 7.4 74.1 乙醇-苯(AB Z) 68.24 32.7 0.0 67.63 苯-水(BW Z) 69.25 0.0 8.83 91.17 乙醇-水(AW Z) 78.15 95.57 4.43 0.0 表2乙醇、水、苯的常压沸点 物质名称(简记) 乙醇(A) 水(B) 苯(B) 沸点温度,℃78.3 100.0 80.2 从表1和表2列出的沸点看,出乙醇—水二元共沸物的共沸点与乙醇沸点相近之外,其余三种共沸物的广泛的与乙醇沸点均有10℃左右的温度差。因此,可以设法使水和苯以共沸物的方式从塔顶分离出来,塔釜则得到无水乙醇。 整个精馏过程可以用图6-1来说明。

精馏基本原理.pdf

精馏基本原理 一、精馏的基本原理是什么? 精馏操作就是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同 的性质,在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝,使各组分得以完全分离的过程。 二、什么是挥发度?简述挥发度与沸点之间的关系。 挥发度就是表示物质挥发的难易程度。 在液体混合物中,挥发度大的物质沸点低,我们称之为易挥发组份(轻组份);挥发度小的们称之为难挥发组份(重组份)。 例:VAC的沸点为73o C,HAC的沸点为118o C,VAC比HAC的挥发度打,在其混合液中,我们称VAC为易挥发组份,HAC为难挥发组份。 三、蒸馏的方法有哪几种? 蒸馏有简单蒸馏、精馏、特殊精馏三种。 简单蒸馏就是在蒸馏釜中装入一定量的混合液,在一定压力下, 利用间接饱和水蒸气加热到沸腾,使混合液的易挥发组分得以部分汽化的过程。简单蒸馏只能使混合液部分分离,在工业生产中一般用于混合液的初步分离(粗分离),或用来除去混合液中不挥发的物质。如E055727、E055729就属于简单蒸馏。

采用简单蒸馏分离混合液,只能使混合液得到部分分离,若要求得到高纯度的产品,则必须采用多次部分汽化和多次部分冷凝,即精馏方法。 特殊精馏方法包括恒沸精馏和萃取精馏。 四、什么情况下需采用特殊精馏方法? 一种情况是当溶液中待分离的两个组份挥发度相差很小,若采用一般精馏方法需要很多塔板,在经济上不合算;另一种情况是待分离的溶液为具有恒沸物的溶液,不能采用一般精馏方法进行分离。 五、什么是恒沸精馏? 在被分离的恒沸液中加入第三组份,该组份与原料液中的一个或两个组份形成新的恒沸液,从而使原混合液能够利用一般精馏方法进行分离。 六、恒沸精馏中分离剂的选择原则是什么? 1、选择的分离剂与元混合液中某些组份所形成的新的恒沸物的 沸点,与其他组份的沸点相差愈大愈利于分离; 2、要求分离剂无毒、无腐蚀,易于分离回收,并廉价易得。 七、什么是萃取精馏? 在被分离的混合液中加入第三组份萃取剂,使之与混合液中的某一组份形成沸点较高的溶液,从而加大了被分离组份间的相对挥发 度,使混合液易于用一般精馏方法分离。 八、萃取剂的选择原则是什么? 1、选择的萃取剂要能改变被分离组份的相对挥发度;

恒沸精馏实验报告记录

恒沸精馏实验报告记录

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

恒沸精馏实验报告 一、实验目的 恒沸精馏是一种特殊的分离方法。它是通过加入适当的分离媒质来改变被分离组分之间的汽液平衡关系,从而使分离由难变易。恒沸精馏主要适用于含恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系。通常,加入的分离媒质(亦称夹带剂)能与被分离系统中的一种或几种物质形成最低恒沸物,使夹带剂以恒沸物的形式从塔顶蒸出,而塔釜得到纯物质。这种方法就称作恒沸精馏。 本实验使学生通过制备无水乙醇,达到以下两个目的。 (1)加强并巩固对恒沸精馏过程的理解。 (2)熟悉实验精馏塔的构造,掌握精馏操作方法。 二、实验原理 在常压下,用常规精馏方法分离乙醇-水溶液,最高只能得到浓度为95.57%(质量分数)的乙醇。这是乙醇与水形成恒沸物的缘故,其恒沸点78.15℃,与乙醇沸点78.30℃十分接近,形成的是均相最低恒沸物。而浓度95%左右的乙醇常称工业乙醇。 由工业乙醇制备无水乙醇,可采用恒沸精馏的方法。实验室中沸精馏过程的研究,包括以下几个内容。 (1)夹带剂的选择 恒沸精馏成败的关键在于夹带剂的选取,一个理想的夹带剂应该满足如下几个条件。 1)必须至少能与原溶液中一个组分形成最低恒沸物,希望此恒沸物比原溶液中的任一组分的沸点或原来的恒沸点低10℃以上。 2)在形成的恒沸物中,夹带剂的含量应尽可能少,以减少夹带剂的用量,节省能耗。 3)回收容易,一方面希望形成的最低恒沸物是非均相恒沸物,可以减轻分离恒沸物的工作量;另一方面,在溶剂回收塔中,应该与其他物料有相当大的挥发度差异。 4)应具有较小的汽化潜热,以节省能耗。 5)价廉、来源广,无毒、热稳定性好与腐蚀性小等。 就工业乙醇制备无水乙醇,适用的夹带剂有苯、正己烷,环己烷,乙酸乙酯等。它们都能与水-乙醇形成多种恒沸物,而且其中的三元恒沸物的室温下又可

苯胺的水蒸气蒸馏实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除苯胺的水蒸气蒸馏实验报告 篇一:实验8水蒸气蒸馏 实验八水蒸气蒸馏 一、实验目的 1、1、了解水蒸汽蒸馏的基本原理,使用范围(场合)和被蒸馏物应具备的条件; 2、2、熟练掌握常量水蒸气蒸馏仪器的组装和使用方法。 二、实验原理 根据道尔顿分压定律,两种互不相溶的液体混合物的蒸气压等于两液体单独存在时的蒸气压之和。因为当组成混合物的两液体的蒸气压之和等于大气压力时混合物就开始沸 腾(此时的温度为共沸点)。所以互不相溶的液体混合物的沸点,要比每一物质单独存在时的沸点低。因此,在不溶于水的有机物质中,进行水蒸汽蒸馏时,在比该物质的沸点低得多的温度,而且比100℃还要低的温度就可使该物质和水一起蒸馏出来。 1.应用范围:

①某些沸点高的有机物,在常压蒸馏虽可与副产品分离,但易将其破坏。 ②混合物中含有大量树脂状杂质或不挥发杂质,采用蒸馏、萃取等方法都难于分离。③从较多固体反应物中分离出被吸附的液体。 2.具备的条件(被提纯的物质) ①不溶或难溶于水。 ②共沸腾下与水不发生化学反应。 0③在100c左右时,必须具有一定的蒸汽压。 三、仪器与药品 水蒸气发生器、圆底烧瓶、蒸馏头、冷凝管、尾接管、油浴锅、苯胺实验室常用水蒸气蒸馏装置,包括水蒸气发生器、蒸馏部分、冷凝部分和接收部分。 四、实验步骤 1、1、按上图安装好装置,并且检查气密性,加入苯胺到圆底烧瓶中。 2、2、打开T型管螺旋夹,加热水蒸气发生器至沸腾,水蒸气导入到装有苯胺的 圆底烧瓶,开始水蒸气蒸馏。如由于水蒸气的冷凝而使蒸馏瓶内液体量增加,可适当加热蒸馏瓶。但要控制蒸馏速度,以2~3滴为宜,以免发生以外。 3、3、当馏出液无明显油珠时,可停止蒸馏,此时必须

蒸馏原理及蒸馏和精馏的区别

蒸馏的原理 利用液体混合物中各组分挥发度的差别,使液体混合物部分汽化并随之使蒸气部分冷凝,从而实现其所含组分的分离。是一种属于传质分离的单元操作。广泛应用于炼油、化工、轻工等领域。 其原理以分离双组分混合液为例。将料液加热使它部分汽化,易挥发组分在蒸气中得到增浓,难挥发组分在剩余液中也得到增浓,这在一定程度上实现了两组分的分离。两组分的挥发能力相差越大,则上述的增浓程度也越大。在工业精馏设备中,使部分汽化的液相与部分冷凝的气相直接接触,以进行汽液相际传质,结果是气相中的难挥发组分部分转入液相,液相中的易挥发组分部分转入气相,也即同时实现了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。 液体的分子由于分子运动有从表面溢出的倾向。这种倾向随着温度的升高而增大。如果把液体置于密闭的真空体系中,液体分子继续不断地溢出而在液面上部形成蒸气,最后使得分子由液体逸出的速度与分子由蒸气中回到液体的速度相等,蒸气保持一定的压力。此时液面上的蒸气达到饱和,称为饱和蒸气,它对液面所施的压力称为饱和蒸气压。实验证明,液体的饱和蒸气压只与温度有关,即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。这是指液体与它的蒸气平衡时的压力,与体系中液体和蒸气的绝对量无关。 将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为蒸馏。很明显,蒸馏可将易挥发和不易挥发的物质分离开来,也可将沸点不同的液体混合物分离开来。但液体混合物各组分的沸点必须相差很大(至少30℃℃左右,因此可以忽略不计。 将盛有液体的烧瓶放在石棉网上,下面用煤气灯加热,在液体底部和玻璃受热的接触面上就有蒸气的气泡形成。溶解在液体内的空气或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空气有助于这种气泡的形成,玻璃的粗糙面也起促进作用。这样的小气泡(称为气化中心)即可作为大的蒸气气泡的核心。在沸点时,液体释放大量蒸气至小气泡中,待气泡的总压力增加到超过大气压,并足够克服由于液柱所产生的压力时,蒸气的气泡就上升逸出液面。因此,假如在液体中有许多小空气或其它的气化中心时,液体就可平稳地沸腾,如果液体中几乎不存在空气,瓶壁又非常洁净光滑,形成气泡就非常困难。这样加热时,液体的温度可能上升到超过沸点很多而不沸腾,这种现象称为“过热”。一旦有一个气泡形成,由于液体在此温度时的蒸气压远远超过大气压和液柱压力之和,因此上升的气泡增大得非常快,甚至将液体冲溢出瓶外,这种不正常沸腾的现象称为“暴沸”。因此在加热前应加入助沸物以期引入气化中心,保证沸腾平稳。助沸物一般是表面疏松多孔、吸附有空气的物体,如碎瓷片、沸石等。另外也可用几根一端封闭的毛细管以引入气化中心(注意毛细管有足够的长度,使其上端可搁在蒸馏瓶的颈部,开口的一端朝下)。在任何情况下,切忌将助沸物加至已受热接近沸腾的液体中,否则常因突然放出大量蒸气而将大量液体从蒸馏瓶口喷出造成危险。如果加热前忘了加入助沸物,补加时必须先移去热源,待加热液体冷至沸点以下后方可加入。如果沸腾中途停止过,则在重新加热前应加入新的助沸物。因为起初加入的助沸物在加热时逐出了部分空气,再冷却时吸附了液体,因而可能已经失效。另外,如果采用浴液间接加热,保持浴温不要超过蒸馏液沸点20ºC,这种加热方式不但可以大大减少瓶内蒸馏液中各部分之间的温差,而且可使蒸气的气泡不单从烧瓶的底部上升,也可沿着液体的边沿上升,因而可大大减少过热的可能。 纯粹的液体有机化合物在一定的压力下具有一定的沸点,但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物,因为某些有机化合物常和其它组分形成二元或三元共沸混和物,它们也有一定的沸点。不纯物质的沸点则要取决于杂质的物理性质以及它和纯物质间的相互作用。假如杂质是不挥发的,则溶液的

共沸精馏简易操作步骤

共沸精馏简易操作步骤 实验原理:乙醇-水系统加入苯以后形成共沸物,水和苯以共沸物的方式从塔顶分离出来,塔釜得到无水乙醇。 数据处理:塔釜乙醇浓度达到预期要求(例如质量浓度超过98%),将精馏时间与塔釜乙醇浓度作图,做全塔物料衡算,求塔顶三元共沸物的组成;作正三角相图,画出25℃乙醇-水-苯三元物系的溶解度曲线,标明共沸物的组成点,画出加料线,对精馏过程作简要的说明。 注意:原始数据以表格形式填写。 术语:混相回流---回流液的组成等于塔顶上升蒸汽组成;分相回流---由于富苯相中苯的含量很高,可以循环使用。分相回流时,分相器中出现两层液体,上层为富苯相,下层为富水相;实验中,富苯相由溢流口回流入塔,富水相可在实验结束后取出。 参考资料:简易操作步骤、部分院校的实验讲义,可于实验室微机内复制。 1.将乙醇、水、共沸剂称重并加入塔釜,分析乙醇、水、共沸剂的纯度。 2.塔顶通冷却水。 3.开始塔釜加热。 4.塔顶有液体出现时,全回流10-20分钟以使操作状态达到稳定。 5.停止回流,每10-20分钟记录一次塔顶和塔釜的温度,分析一次釜液的组成。注意:连续精馏时,选择适当的回流比(参考值为10:l);间歇精馏时,塔顶富苯相可以回流,富水相采出收集。 6.当釜液浓度达到要求后,停止加热,让塔内持液全部流至塔釜,分别称重并分析富水相、富苯相以及釜液组成。

表一 乙醇-苯系统折射率与组成的关系 乙醇含量/% (wt) 折光率/25 D n 乙醇含量/%(wt) 折光率/25 D n 0.00 1.49803 46.78 1.42815 2.71 1.49401 57.22 1.42392 5.87 1.48885 71.00 1.39555 12.97 1.47790 84.92 1.37772 19.34 1.47667 91.60 1.36923 36.78 1.44219 100.00 1.35929 表二 乙醇-水-苯系统在25℃下的平衡组成 富苯相/%(wt) 富水相/%(wt) 乙醇 苯 折光率/25 D n 乙醇 苯 折光率/25 D n 1.86 98.00 1.4940 15.61 0.19 1.3431 3.85 95.82 1.4897 30.01 0.65 1.3520 6.21 93.32 1.4861 38.50 1.71 1.3573 7.91 91.25 1.4829 44.00 2.88 1.3615 11.00 87.81 1.4775 49.75 8.95 1.3700 14.68 8 3.50 1.4714 52.28 15.21 1.3787 18.21 79.15 1.4650 51.72 22.73 1.3890 22.30 7 4.00 1.4575 49.95 29.11 1.3976 23.58 72.41 1.4551 48.85 31.85 1.4011 30.85 62.01 1.4408 43.42 42.89 1.4152

精馏基本原理

精馏基本原理 一、精馏得基本原理就是什么? 精馏操作就就是利用液体混合物在一定压力下各组分挥发度不同得性质,在塔内经过多次部分汽化与多次部分冷凝,使各组分得以完全分离得过程。 二、什么就是挥发度?简述挥发度与沸点之间得关系。 挥发度就就是表示物质挥发得难易程度。 在液体混合物中,挥发度大得物质沸点低,我们称之为易挥发组份(轻组份);挥发度小得们称之为难挥发组份(重组份)、 例:VAC得沸点为73o C,HAC得沸点为118oC,VAC比HAC得挥发度打,在其混合液中,我们称VAC为易挥发组份,HAC为难挥发组份。 三、蒸馏得方法有哪几种? 蒸馏有简单蒸馏、精馏、特殊精馏三种。 简单蒸馏就就是在蒸馏釜中装入一定量得混合液,在一定压力下,利用间接饱与水蒸气加热到沸腾,使混合液得易挥发组分得以部分汽化得过程。简单蒸馏只能使混合液部分分离,在工业生产中一般用于混合液得初步分离(粗分离),或用来除去混合液中不挥发得物质、如E055727、E055729就属于简单蒸馏。 采用简单蒸馏分离混合液,只能使混合液得到部分分离,若要求得到高纯度得产品,则必须采用多次部分汽化与多次部分冷凝,即精馏

方法。 特殊精馏方法包括恒沸精馏与萃取精馏。 四、什么情况下需采用特殊精馏方法? 一种情况就是当溶液中待分离得两个组份挥发度相差很小,若采用一般精馏方法需要很多塔板,在经济上不合算;另一种情况就是待分离得溶液为具有恒沸物得溶液,不能采用一般精馏方法进行分离。 五、什么就是恒沸精馏? 在被分离得恒沸液中加入第三组份,该组份与原料液中得一个或两个组份形成新得恒沸液,从而使原混合液能够利用一般精馏方法进行分离。 六、恒沸精馏中分离剂得选择原则就是什么? 1、选择得分离剂与元混合液中某些组份所形成得新得恒沸物得沸点,与其她组份得沸点相差愈大愈利于分离; 2、要求分离剂无毒、无腐蚀,易于分离回收,并廉价易得、七、什么就是萃取精馏? 在被分离得混合液中加入第三组份萃取剂,使之与混合液中得某一组份形成沸点较高得溶液,从而加大了被分离组份间得相对挥发度,使混合液易于用一般精馏方法分离。 八、萃取剂得选择原则就是什么? 1、选择得萃取剂要能改变被分离组份得相对挥发度; 2、萃取剂要比原混合液中任一组份得沸点都要高,并且不与原混合液形成恒沸物;

乙醇-水均相恒沸精馏实验设计

银川能源学院 化工分离过程实验设计说明书题目:乙醇-水均相恒沸精馏实验 院系:石油化工 专业班级:化学工程与工艺 学生姓名:郭斌陈固香 学号:1210140074 1210140075 指导教师:朱鋆珊 设计时间:2015年6月15日

化学工程教研室制 一、实验目的 (1)加深对恒沸精馏过程的理解; (2)熟悉和掌握恒沸精馏操作方法; (3)了解精馏实验装置的构造和控制方法. 二、实验原理 恒沸精馏是一种特殊的分离方法,它是通过加入适当的分离媒质来改变被分离组分之间的汽液平衡关系,从而使分离由难变易主要适用于恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系.通常.加入的分离媒质能与被分离系统中的一种或几种物质形成最低恒沸物,使夹带剂以恒沸物的形式从塔顶蒸出,而塔釜得到纯物质.这种方法就称作恒沸精馏. 在常压下,用常规精馏方法分离乙醇-水溶液,最高只能得到浓度为95.57% 的乙醇。这是乙醇与水形成恒沸物的缘故,其恒沸点78.15摄氏度,与乙醇沸点78.30摄氏度十分接近,形成的是均相最低恒沸物。而浓度95%左右的乙醇常称工业乙醇。 实验室中恒沸精馏过程的研究包括以下几个内容: 1.恒沸剂的选择 (1)必须至少能与原溶液中一个组分形成最低恒沸物,比原组分恒沸点低10摄氏度以上; (2)在形成的恒沸物中,恒沸剂含量应尽可能少,节省能耗; (3)回收容易,一是非均相恒沸物,二是挥发度差异大; (4)具有较小的汽化潜热,节省能耗; (5)价廉,来源广,无毒,热稳定性好,腐蚀性小。 就工业乙醇制备无水乙醇,适用的恒沸剂有苯、正己烷、环己烷、乙酸乙酯等.它们都能与水-乙醇形成多种恒沸物,而且其中的三元恒沸物在室温下又可以分为两相,一相富含恒沸剂,另一相中富含水,前者可以循环使用,后者又很容易分离出来,这样使得整个分离过程大为简化。 2.三相图 三组分纯物质及共沸物沸点图,并在三角形相图中给出三组分恒沸物溶解度曲线

简单蒸馏实验报告

篇一:实验4 简单蒸馏 实验四简单蒸馏 一、实验目的 1、学习蒸馏的基本原理及其应用 2、掌握简单蒸馏的实验操作技术 二、预习要求 理解蒸馏的定义;了解沸程的定义;了解简单蒸馏的用途;什么样的组分的分离才能采用蒸馏的方法;了解冷凝管的种类和使用范围;掌握什么是止爆剂及其止爆原因;掌握有机实验装置搭配顺序和标准;思考在本实验中如何防止火灾、玻璃仪器炸裂、倒吸等实验事故的发生。 三、实验原理 蒸馏就是将液体混合物加热至沸腾使液体汽化,然后将蒸汽冷凝为液体的过程。通过蒸馏可以使液态混合物中各组分得到部分或全部分离,所以液体有机化合物的纯化和分离、溶剂的回收,经常采用蒸馏的方法来完成。通常蒸馏是用来分离两组分液态有机混合物,但是采用此方法并不能使所有的两组分液态有机混合物得到较好的分离效果。当两组分的沸点相差比较大(一般差20~30℃以上)时,才可得到较好的分离效果。另外,如果两种物质能够形成恒沸混合物也不能采用蒸馏法来分离。 利用蒸馏法还可以来测定较纯液态化合物沸点。在蒸馏过程中,馏出第一滴馏分时的温度与馏出最后一滴馏分的温度之差叫做沸程。纯液态化合物的沸程较小、较稳定,一般不超过~1℃。沸程可以代表液态化合物的纯度,一般说来纯度越高,沸程较小。 用蒸馏法测定沸点的方法叫常量法,此法用量较大,一般要消耗样品10ml以上。 四、仪器和试剂 铁架台(铁夹、铁圈)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、蒸馏头、直形冷凝管、温度计、温度计套管(或单孔橡皮塞)、尾接管、接液瓶、量筒、橡皮管、沸石; 无水乙醇、蒸馏水、工业酒精 五、实验内容 (一)蒸馏装置简介 实验室的蒸馏装置如图4-1所示。主要包括下列三个部分: 1、蒸馏部分主要包括铁架台、热源(如酒精灯等)、蒸馏烧瓶(带支管和不带支管两种)、蒸馏头、温度计等仪器。蒸馏过程中,液体在蒸馏烧瓶内受热气化、蒸气经支管进入冷凝管。支管与冷凝管靠单孔橡皮塞相连(若使不带支管的蒸馏烧瓶则是用蒸馏头),支管伸出塞子外约2~3 cm。 2、冷凝部分主要仪器是冷凝管,其作用是使蒸气在冷凝管中冷凝成为液体。常用的冷凝管有四种,即空气冷凝管、直形冷凝管、蛇形冷凝管、球形冷凝管(见前)。常根据不同的沸点范围来选择适当的冷凝管。一般说来,液体的沸点高于130℃的用空气冷凝管,沸点在 70℃~130℃之间时用直形冷凝管或球形冷凝管,液体沸点低于70℃时,用蛇形冷凝管(蛇形冷凝管要垂直装置)。冷凝管下侧管为进水口,用橡皮管接自来水龙头,上侧管为出水口,用橡皮管套接将水导入水槽。上端的出水口朝上,才可保证套管内充满着水,才会有更好的冷凝效果。图4-1蒸馏装置(右边为标准磨口玻璃仪器) 3、接液部分主要包括尾接管或真空尾接管、接液瓶。当蒸馏低沸点或毒性较强的液体时,应采用真空尾接管,在其支管上套上橡皮管并倒入下水道或通风橱口。常用接液瓶是三角烧瓶或圆底烧瓶,应与外界大气相通。 (二)蒸馏装置的安装 安装有机化学实验装置总的原则是从下到上,从左往右,由简到繁。 在铁架台上放置一酒精灯,用酒精灯火焰高度来调节石棉网的位置。取—个干燥的蒸馏烧瓶,用铁夹在靠近瓶口的瓶颈部分,并固定在铁架台上,使蒸馏烧瓶的底部在石棉网上方1~2 mm。瓶口配一个单孔橡皮塞(若为标准磨口仪器则此处采用配套的蒸馏头和温度计套管即可),插入适当量程、分度的温度计,调整温度计的位置务必使在蒸馏时水银球完全被蒸气所

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档