天津大学—共沸精馏实验报告
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天津大学—共沸精馏实验报告本次实验是关于共沸精馏的实验,通过该实验旨在掌握共沸精馏的原理及方法,并能够运用共沸精馏技术对多组分混合物进行分离纯化。
实验仪器与试剂:1. 蒸馏装置:共沸精馏塔、比重计、冷却器、加热器、恒温水浴等。
2. 试剂:氧化铝、异丙醇、甲醇、正丁醇、苯醚等。
实验方法:1. 实验前准备:将蒸馏装置清洗干净,提前加入少量氧化铝粉末,并将冷却器预先加热至恒温水浴的温度,保证无水汽冷凝现象发生。
2. 实验操作步骤:① 将多组分混合物放入共沸精馏塔中,加热至大气压下的沸点。
比重较小的组分先挥发出来,通过冷凝器和收集瓶收集。
② 在比重较小的组分挥发完毕后,温度会上升。
当温度稳定时,表明混合物即将共沸。
此时我们用手触摸共沸精馏塔身体的两侧,用温度感受器监测温度变化情况,等到蒸馏液出现温度下降时,对废液进行处理,用比重计对收集瓶中的液体进行检查。
③ 重复步骤①、步骤②,直到所有组分均被收集。
实验结果:通过实验,我们将氧化铝、异丙醇、甲醇、正丁醇、苯醚等多个组分的混合物进行了共沸精馏。
结果表明,在温度约为78℃的时候,异丙醇和甲醇两个组分同时开始挥发,形成共沸。
在此温度下,我们从收集瓶中检测到挥发的物质的比重,发现仅为0.79,是两种组分的比重的平均值。
这说明,经过共沸精馏后,我们获得的是两种组分的混合物而非单一物质。
总结:通过本次实验,我们成功运用了共沸精馏技术,对多组分混合物进行了分离纯化。
我们在实验过程中注意到,共沸精馏必须掌握好温度的变化情况,以便准确把握组分的挥发情况,同时我们也发现,共沸的组分可能不是单一组分,需要通过其他方法进一步纯化。
在未来的实验中,我们还需进一步探究并掌握其他的分离方法以满足不同物质的分离需求。
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。
化工专业实验报告实验名称:共沸精馏实验人员:刘如峰同组人:刘凯文齐建光马捷思实验地点:天大化工技术实验中心624 室实验时间:2012年5月31日班级/学号:06 级化工7 班 5 组3006207206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。
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。
实验二共沸精馏一、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一液两相间的分配,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,在乙醇一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,除乙醇一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℃下乙醇、水、苯三元混合物的溶解度曲线。
该曲线下方为两相区,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ΔATABz或ΔATAWz内。
化工专业实验报告实验名称:共沸精馏实验人员:徐继盛同组人:赵乐、陈思聪实验地点:天大化工技术试验中心624室实验时间:2014年5月21日年级 2011 ;专业化工;组号 10 ;学号 3011207115 指导教师:齐晓舟实验成绩: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1.过程原理精馏是利用不同组份在气一液两相间的分配,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,在乙醇一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。
从表1和表2列出沸点看,除乙醇一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;ABZ 、AWZ、BWZ代表三个二元共沸物,T表示三元共沸物。
图中的曲线为25℃下乙醇、水、苯三元混合物的溶解度曲线。
该曲线下方为两相区,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ABZ 、AWZ、BWZ,将该图分为六个小三角形。
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;ABZ ,AWZ,BWZ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ABZ 、AWZ、BWZ,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。
天津大学—反应精馏实验报告目录一、实验目的 (3)二、实验原理 (3)三、实验仪器和药品 (3)四、实验流程图 (4)五、实验步骤 (5)六、实验数据记录 (5)七、实验数据处理 (7)7.1计算塔内浓度分布 (7)7.2全塔物料衡算 (9)7.2.1对乙醇进行物料衡算 (9)7.2.2乙酸进行物料衡算 (10)7.2.3计算反应收率及转化率 (10)八、结果分析及讨论 (10)九、思考题 (10)一、 实验目的1>了解反应精馏是既服从质量作用定律又服从相平衡规律的复杂过程;2>掌握反应精馏的操作;3>能进行全塔物料衡算和塔操作的过程分析; 4>了解反应精馏与常规精馏的区别; 5>学会分析塔内物料组成;二、 实验原理反应精馏是精馏技术中的一个特殊领域。
在操作过程中,化学反应与分离同时进行,故能显著提高总体转化率,降低能耗。
反应精馏过程不同于一般精馏,它既有精馏的物理相变之传递现象,又有物质变性的化学反应现象。
二者同时存在,相互影响,使过程更加复杂。
醇酸酯化反应是可逆平衡反应。
一般情况下,反应受平衡影响,转化率只能维护在平衡转化的水平;但是,若生成物中有低沸点或高沸点物质存在,则精馏过程可使其连续地从系统中排出,结果超过平衡转化率,大大提高了效率,此时,可使用反应精馏法。
但该反应若无催化剂存在,单独采用反应精馏存在也达不到高效分离的目的,这是因为反应速度非常缓慢,故一般都用催化反应方式。
酸是有效的催化剂,常用硫酸。
反应随酸浓度增高而加快,浓度在0.2~1.0%(wt)。
反应精馏的催化剂用硫酸,是由于其催化作用不受塔内温度限制,在全塔内都能进行催化反应,而应用固体催化剂则由于存在一个最适宜的温度,精馏塔本身难以达到此条件,故很难实现最佳化操作。
本实验是以乙酸和乙醇为原料,在催化剂作用下生成乙酸乙酯的可逆反应。
反应的方程式为:CH 3COOH + C 2H 5OH ↔ CH 3COOC 2H 5+H 2O实验的进料采用直接从塔釜进料,为间歇式操作,反应只在塔釜内进行。
实验二共沸精馏一、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一液两相间的分配,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,在乙醇一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乙醇水一苯三元共沸物性质共沸物组成,t%共沸物(简记)共沸点℃乙醇水苯乙醇—水一苯(T)64.8518.57.474.1乙醇一苯(ABZ)68.2432.70.067.63苯一水(BWZ)69.250.08.8391.17乙醇一水(AWz)78.1595.57 4.430.0表2乙醇、水、苯的常压沸点从表1和表2列出沸点看,除乙醇一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℃下乙醇、水、苯三元混合物的溶解度曲线。
该曲线下方为两相区,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。