吡啶和水共沸精馏毕业论文

1 化工分离工程论文浅谈萃取精馏和共沸精馏前言在化工生产中常常会遇到欲分离的组分之间的相对挥发度接近于 1 或者形成共沸物的系统。

应用一般的精馏方法分离这种系统或者在经济上是不合理的。

或者在技术上是不可能的如向这种溶液中加入一个新的组分，通过它对原溶液中各组分的不同作用，改变它们之间的相对挥发度，系统变得易于分离，这类既加入能量分离剂又加入质量分离剂的精馏过程称为特殊精馏。

故需要对特殊的精馏，即萃取精馏、共沸精馏的特点进行相应的了解，让这两种特别的精馏方法更好地为人类做贡献。

1 萃取精馏1.1 萃取精馏原理溶剂在萃取精馏中的作用是使原有组分的相对挥发度按所希望的方向改变，并有尽可能大的相对挥发度。

当被分离物系的非理想性较大，且在一定浓度范围 2 难以分离时，加入溶剂后，原有组分的浓度均下降，而减弱了它们之间的相互作用，只要溶剂的浓度足够大，就突出了两组分蒸汽压的差异对相对挥发度的贡献，实现了原物系的分离。

在该情况下，溶剂主要起了稀释作用。

当原有两组分 A 和B 的沸点相近，非理想性不大时，若相对挥发度接近于1，则用普通精馏也无法分离。

加入溶剂后，溶剂与组分 A 形成具有较强正偏差的非理想溶液，与组分 B 形成负偏差溶液或理想溶液，从而提高了组分A 对组分B 的相对挥发度，以实现原有两组分的分离。

溶剂的作用在于对不同组分相互作用的强弱有较大差异。

1.2 萃取精馏过程分析（1）汽液流率：由于溶剂的沸点高，流率较大，在下流过程中溶剂温升会冷凝一定量的上升蒸汽，导致塔内汽相流率越往上走越小，液相流率越往下流越大。

溶剂存在下，塔内的液汽比大于脱溶剂情况下的液汽比；各板下流的溶剂流率均大于加入的溶剂流率；汽相流率、液相流率都是越往上越小。

（2）浓度分布。

溶剂在塔内浓度分布分为四段： 1)溶剂回收段： 2)精馏段： 3)提馏段： 4)塔釜：1.3 萃取剂萃取剂就是用于萃取的溶剂两种液体互不相溶，需要萃取的物质在两液体中溶解度差别很大的时候可以进行萃取。

吡啶和水的分离的方法吡啶是一种常见的有机化合物，常用于有机合成和工业生产中，而水作为一种常见的溶剂和反应介质，在实验室和工业生产中也是不可或缺的。

吡啶和水的分离在化学实验和工业过程中具有重要意义。

下面将介绍几种常见的吡啶和水的分离方法，并对其优缺点进行分析。

最常见的吡啶和水的分离方法之一是蒸馏法。

蒸馏法利用吡啶和水的沸点差异来进行分离，由于吡啶的沸点为115°C，而水的沸点为100°C，因此可以通过简单蒸馏的方法将其中的一个物质分离出来。

这种分离方法操作简便，成本低廉，适用于实验室规模的分离。

在工业生产中由于吡啶和水的沸点差异不大，所以蒸馏方法的效率较低，同时在高温下吡啶易发生聚合和分解，需要注意控制温度。

萃取法也是一种常用的吡啶和水的分离方法。

通过在吡啶和水混合物中加入适当的萃取剂，如乙醚、丙酮等，可以实现吡啶和水的分层分离。

萃取法可以在常温下进行，适用于分离大规模的吡啶和水混合物，且对吡啶的分解影响较小。

萃取法需要大量的有机溶剂，且操作相对繁琐，同时对萃取剂的选择和操作条件有一定的要求。

还有一种通常用于工业生产的方法是膜分离法。

膜分离法利用膜的选择性透过性，通过模块化的膜分离设备将吡啶和水分离。

这种方法操作简单，不需要额外的溶剂，且适用于大规模操作。

但是膜分离设备的成本较高，对膜的选择和维护有一定的要求，同时在高浓度吡啶水溶液中需要注意膜的抗蚀性。

除了以上方法，还有一些特殊情况下的分离方法，如结晶法、离子交换法等。

结晶法适用于吡啶和水混合溶液中存在其它杂质物质的情况，通过适当的结晶剂可以将吡啶从水中分离出来；离子交换法则是通过选择性的离子交换树脂将吡啶和水进行离子交换分离。

这些方法适用于特定的情况，需要根据具体情况选择合适的分离方法。

吡啶和水的分离方法多种多样，可以根据实际情况选择合适的方法进行分离。

在实验室规模下，蒸馏法和萃取法是常用的方法；在工业生产中，膜分离法和离子交换法可以更好地满足实际的分离需求。

广 东 化 工 2018年 第17期· 14 · 第45卷总第379期基于ASPEN PLUS 模拟共沸精馏分离吡啶-水白小慧，赵源(榆林学院 化学与化工学院，陕西 榆林 719000)[摘 要]本课题选用共沸精馏的方法，经过多种溶剂筛选，选出正己烷作为共沸剂，利用Aspen Plus 模拟软件中NRTL 活度方程作为模型，对流程反应进行了模拟计算。

辨析了理论塔板数、进料位置和回流比等单一变量对塔釜产物产率的影响。

研究结果表明，当塔1的进料位置和理论塔板数为20和21，回流比为1.75时，水的分离率可达到1，当塔2的进料位置和理论塔板数分别为5和37时，塔釜吡啶分离率可达99.98 %。

[关键词]吡啶-水；共沸精馏；工艺设计；模拟优化[中图分类号]TQ028.4[文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2018)17-0014-02Separation of Azeotropic Distillationof Pyridine - Water by ASPEN PLUSBai Xiaohui, Zhao Yuan(College of Chemistry and Chemistry, Yulin University, Yulin 719000, China)Abstract: In this paper, the azeotropic distillation method is selected, n-hexane is selected as azeotropic agent through screening of various solvents, and the nrtl activity equation in aspen plus simulation software is used as a model to simulate the process reaction. The effects of single variables such as theoretical tray number, feed position and reflux ratio on the product yield in the bottom of the column were analyzed. finally, when the feed position and theoretical plate number of the first tower distillation column was 20 and 21, and reflux ratio was 1.75, the separation rate of water reaches 1, the feed position and theoretical plate number of the second tower was 5 and 37, respectively, the separation rate of pyridine in the column bottom was 99.98 %.Keywords: pyridine-water ；azeotropic distillation ；process design ；simulation optimizati吡啶主要用来生产农药百草枯，百草枯的销量占全球农药产量的第二，由此导致吡啶市场紧销、资源匮缺。

第一章 绪 论吡啶类化合物是一种十分重要的精细化工原料，广泛应用在农药、医药、染料等领域。

吡啶与苯是一对生物电子等排体，但两者的疏水性具有明显的差异(苯的疏水常数为1.96，吡啶为0.65)，从而使得由吡啶取代苯环而制成的新化合物通常具有更高的生物活性、更低的毒性、更高的内吸性或更高的选择性等优点[1]。

因此，含吡啶环结构的化合物已成为近年新农药创制的主要方向之一。

2,3,5,6-四氯吡啶是一种有价值的商业化产品，能够用于杀虫剂的生产。

四氯吡啶也是一种十分重要的化工中间体，可用于制备低毒高效有机磷农药毒死蜱(O, O-二乙基-O-(3,5,6-三氯-2-二吡啶基)-硫代磷酸酯)及衍生物，还可以用于生产除草效率高的α-[4-(3,5,6-三氯吡啶-2-酰氧基)-苯氧基]-烷烃羧酸及其衍生物等。

1.1概述1.1.1 名称、结构及物理性质[2] 化学结构式：NClCl Cl Cl化学名称：2,3,5,6-四氯吡啶2,3,5,6-tetrachloropyridine其他名称：symmetrical tetrachloropyridine 分子式： C 5HCl 4N 分子量： 216.87 CAS NO.：2402-79-1物理性质：2,3,5,6-四氯吡啶为白色或淡黄色粉末或结晶体，熔点为90-91℃，沸点为251-252 ℃。

溶解性：微溶于水，易溶于乙醇、异丙醇、二氯甲烷、四氯化碳、乙酸乙酯、乙腈、甲苯、二甲苯。

稳定性：在一般贮存条件下稳定，在极强酸性条件下，会和HCl 络合。

1.1.2 用途2,3,5,6-四氯吡啶是一种重要的农药中间体。

可以用来制备各种杀虫剂和除草剂[3~6]。

例如，这种中间体可以用来制备毒死蜱(O ，O-二乙基-O-(3,5,6-三氯-2-二吡啶基)-硫代磷酸酯)、杀虫螨等系列农药；也可用于制备近年投放市场的除草剂绿草定(3,5,6-三氯-2-吡啶基氧乙酸)。

下面具体介绍2,3,5,6-四氯吡啶重要衍生物的合成与应用 （1）毒死碑PSC 2H 5OC 2H 5OONClClCl图1.1毒死蜱结构图a 毒死碑的物化性质和毒性介绍毒死蜱的纯品为白色结晶，工业品带硫醇味，相对密度:1.389( 43.5 ℃) ,熔点:42.5-43.5 ℃, 35 ℃水中溶解度为2 ppm ，易溶于异辛烷，甲醇等有机溶剂。

2017年第36卷第9期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·3243·化 工 进展共沸精馏分离2-甲基吡啶和水杨颖，范开功，白鹏，郭翔海（天津大学化工学院，天津 300350）摘要：采用共沸精馏的方法分离2-甲基吡啶和水二元均相共沸物系。

选取环己烷作为共沸剂，利用流程模拟软件Aspen Plus 对共沸精馏塔进行模拟计算，分析了不同共沸剂用量、塔底采出量以及进料位置等操作参数对产品纯度、共沸剂的损失量以及精馏塔热负荷的影响，模拟结果表明当精馏塔的塔板数为21，共沸剂的用量为3600kg/h ，塔底采出量为888kg/h ，原料进料位置在第15块板时，共沸精馏塔塔底可得到质量分数为99.54% 的2-甲基吡啶，塔顶分相罐下层可采出质量分数为99.97% 的水。

最后，通过间歇共沸精馏实验对以环己烷为共沸剂分离2-甲基吡啶-水物系的效果进行检验，结果表明共沸精馏塔塔底2-甲基吡啶的质量分数达99.85%，塔顶水相可采出质量分数达99.96%的水，证明了该工艺路线具有良好的可行性。

关键词：2-甲基吡啶；水；环己烷；共沸精馏；模拟中图分类号：TQ028 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）09–3243–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2065Separation of the binary system with 2-mehtylpyridine and water byazeotropic distillationYANG Ying ，F AN Kaigong ，BAI Peng ，GUO Xianghai（School of Chemical Engineering and Technology ，Tianjin University ，Tianjin 300350，China ）Abstract ：Azeotropic distillation was used to separate 2-methylpyridine and water azeotropic mixture. First ，cyclohexane was chosen as the azeotropic entrainer. Second ，Aspen Plus were used to simulate the continuous azotropic distillation process. The effects of entrainer flow rate and output quantity at the bottom and feed location on the product purity and heat duty were analyzed to get the optimal operation parameters. The result indicated that when the theoretical stage number was 21，the entrainer flow rate was 3600kg/h ，the output quantity at the bottom was 888kg/h ，and the feed location was 15，the purity of 2-methylpyridine and water can achieve as 99.54% and 99.97%，respectively. Finally ，in order to investigate the effectiveness of the solvent ，the batch azeotropic distillation experiments were carried out. The results showed that the purity of 2-methylpyridine and water can achieve as 99.85% and 99.96%，respectively ，which revealed that cyclohexane was an ideal azeotropic agent and the azeotropic distillation was useful in the separation of 2-methylpyridine and water system. Key words ：2-methylpyridine ；water ；cyclohexane ；azeotropic distillation ；simulation2-甲基吡啶，化学式C 6H 7N ，相对分子质量93.13，常温常压下是一种具有强烈不愉快吡啶气味的无色油状液体。

广东化工2019年第4期·140 · 第46卷总第390期吡啶废水常用处理方法研究进展梁希伦1，傅梦凯2，刘锐3(1．台州市星明药业有限公司安环部，浙江台州318000；2．浙江正洁环境科技有限公司技术中心，浙江杭州310000；3．浙江正洁环境科技有限公司技术中心，浙江杭州310000)Research Progress in Common Treatment of Pyridine WastewaterLiang Xilun2, Fu Mengkai1, Liu Rui1(1. Their Department Taizhou Xingming Pharmaceutical Co., Ltd., Taizhou 31800；2. Technical Center Zhejiang Zhengjie EnvironmentalScience&Technology Co., Ltd., HangZhou 31000；3. Technical Center Zhejiang Zhengjie Environmental Science & Technology Co., Ltd.,HangZhou 31000, China)Abstract: For a variety of processing methods of pyridine wastewater, this paper introduces the physical method, chemical method and biological method, the processing method of wastewater treatment method, has carried on the simple summary, as well as the application in the engineering practice of shortage, of pyrazole pyridine wastewater treatment in the future research direction was discussed.Keywords: pyridine；treatment；wastewater treatment1 引言吡啶的化学式为C6H5N，是含有一个氮原子的杂环类化合物，能与水任意比互溶，且能溶解大多数的有机化合物和某些无机盐类，所以吡啶是有广泛应用价值的溶剂，应用于工业生产中。