3.2.1萃取精馏2008-10-6
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萃取精馏制⽆⽔⼄醇实验实验16 萃取精馏实验⼀.实验⽬的1.熟悉萃取精馏的原理和萃取精馏装置;2.掌握萃取精馏塔的操作⽅法和⼄醇—⽔混合物的⽓相⾊谱分析法; 3.利⽤⼄⼆醇为分离剂进⾏萃取精馏制取⽆⽔⼄醇;4.了解计算机数据采集系统和⽤计算机控制精馏操作参数的⽅法。
⼆.实验原理精馏是化⼯过程中重要的分离单元操作,其基本原理是根据被分离混合物中各组分相对挥发度(或沸点)的差异,通过⼀精馏塔经多次汽化和多次冷凝将其分离。
在精馏塔底获得沸点较⾼(挥发度较⼩)产品, 在精馏塔顶获得沸点较低(挥发度较⼤)产品。
但实际⽣产中也常遇到各组分沸点相差很⼩,或者具有恒沸点的混合物,⽤普通精馏的⽅法难以完全分离。
此时需采⽤其他精馏⽅法,如恒沸精馏、萃取精馏、溶盐精馏或加盐萃取精馏等。
萃取精馏是在被分离的混合物中加⼊某种添加剂,以增加原混合物中两组分间的相对挥发度(添加剂不与混合物中任⼀组分形成恒沸物),从⽽使混合物的分离变得很容易。
所加⼊的添加剂为挥发度很⼩的溶剂(萃取剂),其沸点⾼于原溶液中各组分的沸点。
由于萃取精馏操作条件范围⽐较宽,溶剂的浓度为热量衡算和物料衡算所控制,⽽不是为恒沸点所控制,溶剂在塔内也不需要挥发,故热量消耗较恒沸精馏⼩,在⼯业上应⽤也更为⼴泛。
⼄醇—⽔能形成恒沸物(常压下,恒沸物⼄醇质量分数95.57%,恒沸点78.15℃),⽤普通精馏的⽅法难以完全分离。
本实验利⽤⼄⼆醇为分离剂进⾏萃取精馏的⽅法分离⼄醇—⽔混合物制取⽆⽔⼄醇。
由化⼯热⼒学研究,压⼒较低时,原溶液组分1(轻组分)和2(重组分)的相对挥发度可表⽰为221112γγαs s P P = (2-16-1)加⼊溶剂S 后,组分1和2的相对挥发度(α12 )S 则为S TS ss S P P )/()/()(212112γγα?= (2-16-2)式中, TS ss P P )/(21——加⼊溶剂S 后,三元混合物泡点下,组分1和2 的饱和蒸汽压之⽐;S )/(21γγ—— 加⼊溶剂S 后,组分1和2的活度系数之⽐。