以乙醇水为例加入乙二醇说明萃取精馏的原理
题主想问的是以乙醇水为例加入乙二醇说明萃取精馏的原理是什么吗?萃取精馏的基本原理是利用两种互不相容的溶剂,把某种特定的溶质从一种溶剂中萃取到另外一种溶剂中,从而再进行蒸馏这样的一个过程。
这个涉及到相对挥发度的问题
只有在特定的比例下才形成恒沸体系
在未达到恒沸之前,乙醇的相对挥发度是大于1的,因而乙醇先挥发出来
在39%时确实可以用蒸馏的方法分离乙醇和水
工业上一般用萃取精馏的方式分离乙醇和水,一般乙醇的含量也就95%左右,假如想制取无水乙醇,则需进一步的精馏。
a.吸收.95-98肠硫酸和乙烯在塔式反应器内逆流通过.操作温度}a},压力为1 . 3----
:s'_VIPao未反应的乙烯由最后1台吸收塔放出,经过碱洗作为燃料气或回到乙烯装置进料
系统。
b‘水解.吸收液和水进入加水分解器,使硫酸二乙酷进行水解。操作温度so--}o } ,
在此温度下,硫酸氢乙醋水解缓慢。水解器的接触时间约z。分钟。加入水解器的水量约为吸
收液的1--1.4倍(重量)口二乙醋水解以后,水解液混合物加热到}s0},恒温i小时,使单
酚水解。实质上汽提塔相当于第二水解器口在汽提塔内,,用水蒸汽汽提,使乙醇与乙醚从稀
酸中蒸出。经碱洗、冷凝,送入精馏工段.塔底稀酸送往酸提浓工段。
C.精馏。在乙醚塔分馏出乙醚后,乙醚塔釜液送往提纯塔,提纯塔塔顶蒸出9B帕〔体积)
的乙醇产品.
d.稀酸提浓。稀硫酸的提浓是费用昂贵的操作,亦是造成设备腐蚀的主要原因。稀硫酸
经两级真空蒸发系统送往再沸器,把酸浓度提高到9U帕,然后用1U3呱的发烟硫酸掺和,使
硫酸含量达到86-88%,
水解‘精馏和稀酸提浓都存在设备} }.',问题,一般设备材质都是低碳钢衬以青铅、祖成
(b)提纯.稀乙1}溶液进入脱轻组分塔中部,塔顶加入水,洗涤稀乙醇蒸气,塔一顶流
出的乙醛、乙醚及循环气都进入水合系统以抑制醛、醚的生成.塔底稀乙醇溶液引出后,一
部分经汽化返回脱轻组分塔,一部分送往精馏塔。合格的乙醇从精馏塔上部侧线抽出经冷凝
送往成品槽.
高沸点物进入辅助精馏塔,在乙醇完全蒸出后,由塔底排出集中处理。
精馏塔废水由塔底抽出,一部分作洗涤塔和轻组分塔的洗涤水,另一部分则排入下水
道。
经过精馏得到的乙醇,浓度最高只能达到95.fiojo,为乙醇和水共沸混合物。实验室中要
制备无水乙醇时,可将95.fi肠乙醇与生石灰(Ca0)共热、蒸得ss.s}o乙醇,再用镁处
理,除去微量水分而得到”,95肠乙醇。工业上无水乙醇的制法是:在95 . fi呱的乙醉中加入
一定量的苯,进行蒸馏,先蒸出的是苯、乙醇和水的三元共沸物(沸点64. 85 `},含苯
74.E肠,乙醉15.5肠,水7.4肠),然后蒸出苯和乙醇的二元共沸物(沸点8}.25},乙醇
32.41肠,苯67.59肠),最后得到无水乙醇(沸点78.3 0 ,
(c)工艺条件
①温度。最佳温度在于乙醇生成速率达到最大值,温度太低:乙烯转化率受催化剂活
性限制而偏低,温度太高,反应受平衡限制。、
②压力。增加压力,使乙醇生成速度增加,但也会加速聚合物的生成,因而压力的增
加有一定的限度.
③乙烯与水的比例。乙烯与水的克分子比值高有利于乙烯的转化。
④空速,体积空速增加,乙醉的产率也增加,但相对来说循环操作费用也有所增
加。
⑥原料乙烯浓度,乙烯浓度越高,对反应越有利.常用聚合级纯度的乙烯作原料,但
水和乙醇精馏塔顶得到水溶液。
全回流可尽快在塔内建立起浓度分布,使塔顶、塔釜物料浓度在最短时间达到质量要求。分离乙醇-水混合液的精馏塔,因乙醇-水形成共沸物(共沸点78.15℃,共沸物组成乙醇96%,水4%)。塔顶一般可得到80%左右的乙醇-水溶液。
乙醇
在常温常压下是一种易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用。乙醇的水溶液具有酒香的气味,并略带刺激性,味甘。乙醇易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物。乙醇能与水以任意比互溶,能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶。
以上内容参考:百度百科-乙醇
乙醇的七种制备方法如下。
一、制备方法
1、发酵法
糖质原料(如糖蜜、亚硫酸废液等)和淀粉原料(如甘薯、玉米、高梁等)发酵。
发酵法的原料可以是含淀粉的农产品,如谷类、薯类或野生植物果实等;也可用制糖厂的废糖蜜;或者用含纤维素的木屑、植物茎秆等。这些物质经一定的预处理后,经水解(用废蜜糖作原料不经这一步)、发酵,即可制得乙醇。
2、乙烯水化法
乙烯直接水化法,就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下,是乙烯与水直接反应,生产乙醇:CH2═CH2 + H─OH→C2H5OH
此法中的原料—乙烯可大量取自石油裂解气,成本低,产量大,这样能节约大量粮食,因此发展很快。
3、煤化工
工业制乙醇还主要是通过乙烯氢化制得,而适合中国国情的技术就是利用煤化工技术,将煤转化为合成气,直接或者间接的合成乙醇。
4、联合生物加工
利用生物能源转化技术生产乙醇能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力。联合生物加工技术,一体化程度高,能有效降低生产成本,未来发展前景广阔。
5、合成法
以乙烯为原料生产乙醇。该法生产的乙醇中夹杂着异构高碳醇,对人有麻痹作用,不宜作食品、饮料、医药和香料等。
6、分批萃取精馏法
7、分子筛固定床吸附法(简称分子筛法)
分子筛是一种无色、无臭、无毒的新材料
二、乙醇
乙醇分子是由乙基和羟基两部分组成,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,也可以看成是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子中的碳氧键和氢氧键比较容易断裂。
无水乙醇指的是纯乙醇,里面不含有水或其他物质,一般在一些化学试验中用到。酒清一般是指含有一部分水,比如一般纯酒精指的是95%的酒精(里面有5%的水)医用酒精是75%的酒精,只有75%的洒精才有杀菌作用。浓度过高或过低都起不到杀菌作用。
乙醇和水分离可以采用蒸馏法。因为乙醇和水的沸点不同。
乙醇在常温常压下易燃、易挥发的无色透明液体,低毒性,纯液体不可直接饮用;具有特殊香味,并略带刺激;微甘,并伴有刺激的辛辣滋味。
易燃,其蒸气能与空气形成爆炸性混合物,能与水以任意比互溶。能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶,相对密度(d15.56)0.816。
水由氢、氧两种元素组成,无毒,可饮用。在常温常压下为无色无味的透明液体,被称为人类生命的源泉。水是地球上最常见的物质之一,是包括无机化合、人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。
扩展资料:
乙醇的用途很广,可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂等,在国防化工、医疗卫生、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。乙醇与二甲醚(即甲醚)互为官能团异构体。
纯水可以导电,但十分微弱,属于极弱的电解质。日常生活中的水由于溶解了其他电解质而有较多的正负离子,导电性增强。
水在空气中含量虽少,空气的重要组分。固态水(冰)的密度(916.8kg/m3)比液态水的密度(999.84kg/m3)小,因而冰会漂浮在水面上,水结冰时体积略有增加。
参考资料来源:百度百科-乙醇
参考资料来源:百度百科-水
因为蒸馏是靠加热,利用乙醇的沸点低于水将其与水分分离,但只要加热水肯定就要蒸发,所以无论如何都会有少部分水分以水蒸气的形式混入蒸馏出的乙醇中。使得浓度不能达到1
因为蒸馏是靠加热,利用乙醇的沸点低于水将其与水分分离,但只要加热水肯定就要蒸发,所以无论如何都会有少部分水分以水蒸气的形式混入蒸馏出的乙醇中。
2,常压蒸馏没有减压蒸馏效果好,但一般没必要.
3,收集的纯乙醇中可以考虑加少量CaCl2(无水),以除去剩余的微量水.之后把CaCl2过滤取出就好.(乙醇的后反应中CaCl2没影响可做,一般不会这样.)
4,蒸馏烧瓶可以洗,但直流冷凝管和收集产物的锥形瓶绝对不能洗,事先最好放在烘箱里,用时取出装好.(包括接头)
5,控制反应温度,蒸发过快的话,乙醇蒸汽会带出很多水.
6,记得在烧瓶里加沸石,暴沸是要出事的.
7,如果乙醇中原本含水较多,可以加入少量无水CaCl2,先吸一部分水,过滤后再分馏
不能。
因为水和酒精混合以后会形成有固定沸点的混合物,即形成一种衡沸物,当使用普通的蒸馏方法,到达了这个沸点时,蒸馏出来的物质是水和酒精按一定比例混合的混合物,即蒸馏只能将这种衡沸物提取出来,而不是纯净物,即不是纯酒精。
那么,正确的分离二者的方法是,用分流塔来分离水和酒精。分流塔的原理是进行多次连续分馏,但是即使这样也不可能将水分绝对去除,要得到更纯的酒精,可以加入氧化钙将少量的水除去,因为氧化钙会和水反应生成氢氧化钙。
常用的蒸馏装置,用标准磨口仪器装配,由圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、冷凝管、接收管和接收瓶组成。当用普通玻璃仪器装配蒸馏装置时,通常使用带支管的蒸馏烧瓶,各玻璃仪器间用胶塞连接。
扩展资料:
将液体加热,它的蒸气压就随着温度升高而增大,当液体的蒸气压增大到与外界施于液面的总压力(通常是大气压力)相等时,就有大量气泡从液体内部逸出,即液体沸腾,这时的温度称为液体的沸点。显然沸点与所受外界压力的大小有关。
通常所说的沸点是在0.1MPa压力下液体的沸腾温度。例如水的沸点为100℃,即是指在0.1MPa压力下,水在100℃时沸腾。在其它压力下的沸点应注明压力。例如在85.3KPa时水在95℃沸腾,这时水的沸点可以表示为95℃/85.3KPa。
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0.1MPa,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2.7KPa,这项校正值也不过±1℃左右,因此可以忽略不计。
参考资料:百度百科——蒸馏法