无水酒精的制备
无水乙醇制备(氧化钙法)

实验五:无水乙醇的制备(氧化钙法)一、实验目的:1、了解氧化钙法制备无水乙醇的原理或方法。
2、熟练掌握回流、蒸馏装置的安装或使用方法。
二、实验原理:普通的工业酒精是含乙醇95.6%和4.4%水的恒沸混合物,其沸点为78.15℃,用蒸馏的方法不能将乙醇中的水进一步除去。
要制的无水乙醇,在实验室中可加入生石灰后回流,是水与生石灰结合后再进行蒸馏,得到无水乙醇。
CaO + H2O → Ca(OH)2图1、蒸馏装置图2、回流装置三、仪器及药品:仪器:100ml的圆底烧瓶、直形冷凝管、球形冷凝管、干燥管等;药品:95%乙醇、氧化钙、氢氧化钠、氯化钙。
四、实验步骤:1、回流加热除水在100ml的圆底烧瓶中,加入40ml95%乙醇,慢慢放入16克小颗粒状的生石灰和几颗氢氧化钠,回流一小时。
2、蒸馏回流完毕,将回流装置改为蒸馏装置,以圆底烧瓶做接受器,接引管支口上接盛无水氯化钙的干燥管。
所蒸得的乙醇密封储存,并用无水硫酸铜检查。
五、数据处理:表一:无水乙醇制备数据六、结果及讨论1、工业酒精和氧化钙反应回流可以制的无水乙醇,蒸馏可以的到纯的无水乙醇。
2、本次实验采用的是氧化钙和工业酒精制取无水乙醇,采用无水硫酸铜检验水的存在与否,该次操作中用的氧化钙充足、回流时间长,保证了工业酒精中的水与氧化钙充分反应,注意蒸馏时蒸馏装置要干燥;蒸馏时首先没有无水氯化钙和干燥管导致后来的无水乙醇纯度不高。
还有冷凝水水速不宜过快,保证冷凝管温度适宜即可,这样可以节约水。
七、实验注意事项:1、仪器因该事先干燥。
2、接引管支口上因该接干燥管。
3、务必使用颗粒状的氧化钙,用粉末状的氧化钙,则爆沸严重。
4、在氧化钙中加入少许氢氧化钠。
5、实验完毕要及时清洗仪器。
有机化学实验报告实验名称:无水乙醇的制备(氧化钙法)学院:化学工程学院专业:化学工程与工艺班级:化工09-2班姓名:徐正林学号***********指导教师:肖勋文刘望才日期:2010年10月25日。
无水乙醇制备方法

无水乙醇制备方法
无水乙醇(Ethanol Anhydrous),通常简称为EtOH,是一种高纯度的乙醇,可以在一定的温度和压力下沸腾。
它的(有效的)无水量应至少为99.5%,并被广泛使用于医学和工业应用。
无水乙醇的主要制备方法包括精制过滤、蒸馏和吸附。
在精制过滤方法中,一般需要使用活性炭、氧化铝和滤纸等,以除去乙醇中的溶解物和悬浮物,形成一种理想的极纯乙醇。
但这一方法仅能将水含量降低至0.1%以内。
蒸馏是另一种制备无水乙醇的有效方法。
这种方法前提要求乙醇含水量小于2%,因为乙醇的蒸发温度要低于水的蒸发温度,所以可以轻松地将乙醇和水分别进行蒸发,获得无水乙醇。
与精制过滤方法相比,蒸馏法能有效减少乙醇中的余水含量。
最后,由于无水乙醇具有良好的吸附性,因此也可以通过吸附方法从乙醇中制备出无水乙醇。
一般来说,这种方法的原理十分简单,只需使用吸附剂吸附乙醇,将吸附剂中的水蒸发,然后再用活性炭进行精制,就可以得到一种极纯的无水乙醇。
由于这种方法可以有效地降低乙醇中的水含量,因此比蒸馏法稍慢一些。
另外,无水乙醇的制备过程中也可以使用一些其他材料,以有效消除水和杂质,特别是当溶解物和酸类存在时,可以有效降低水含量,从而得到一种极纯的无水乙醇。
总而言之,无水乙醇的制备方法有精制过滤法、蒸馏法和吸附法等,具体根据实际情况而定。
这类技术需要有一定的操作经验和专业技术,以保证获得更优质的无水乙醇。
无水乙醇的制备实验报告

无水乙醇的制备实验报告实验报告:无水乙醇的制备1.引言无水乙醇(无水酒精)是指纯度超过99.5%的乙醇,其中水含量低于0.5%。
无水乙醇在化学实验、药剂制造、溶剂、发酵工业等领域有广泛应用。
本实验旨在通过简单的蒸馏方法制备无水乙醇。
2.实验原理乙醇与水的沸点互相影响。
两者的沸点随着水的含量而发生变化。
高水含量下,乙醇的沸点降低。
而高乙醇浓度下,水的沸点越高。
因此,通过蒸馏的方法可以实现对乙醇和水的分离,从而制备无水乙醇。
3.实验步骤3.1实验器材准备:取一个干净的蒸馏烧瓶和一个干净的蒸馏头,并将两者彻底清洗干净。
3.2配置蒸馏装置:将蒸馏头与烧瓶连接,确保接口处密封良好。
3.3加入混合液:向烧瓶中加入适量的乙醇和少量的饱和NaCl溶液。
其中饱和NaCl溶液的作用是降低水的蒸汽压,促进乙醇和水的分离。
3.4进行蒸馏:用恒温电暖器加热烧瓶,将其中的乙醇进行蒸发。
蒸发的乙醇汽液在蒸馏头上冷凝后,通过内部的凝聚管流回烧瓶中。
然后,将产生的蒸馏液收集到收集瓶中。
3.5重复蒸馏:将收集瓶中的液体再次放入烧瓶中,并进行连续蒸馏,直到得到质量稳定的无水乙醇。
4.结果与讨论通过蒸馏实验,我们成功制备了质量稳定的无水乙醇。
重要的是保证实验过程的无氧环境,因为水会从空气中吸收水分,从而导致无法得到完全的无水乙醇。
此外,在实验过程中,也需要小心控制温度,避免乙醇被过热分解。
5.实验总结通过本实验,我们掌握了制备无水乙醇的基本方法。
无水乙醇在实验室的化学合成和制备过程中起着重要的作用。
当然,在实际工业中,制备无水乙醇会比较复杂,并且可能需要进一步的处理来确保其纯度。
工业酒精制取无水乙醇的方法

工业酒精制取无水乙醇的方法工业酒精,即无水乙醇,是一种广泛应用于工业领域的有机溶剂。
它具有良好的溶解性能,能够溶解多种有机和无机物质,广泛应用于制药、化妆品、化工、电子、汽车等领域。
下面将介绍工业酒精制取无水乙醇的方法。
1.深度干燥法深度干燥法是一种常用的制备无水乙醇的方法。
首先将工业酒精与一定量的脱水剂(如活性石墨、无水氯化钙等)混合,在常温下进行搅拌,使脱水剂与酒精充分接触。
然后使用高真空设备,将混合物进行脱水,蒸发酒精中的水分。
最后,得到无水乙醇。
2.气相蒸馏法气相蒸馏法也是一种制备无水乙醇的常用方法。
首先将工业酒精加热至沸腾,并通过冷凝器冷却。
在冷却过程中,水分和低沸点杂质被冷凝器收集,而无水乙醇则继续蒸发。
通过这种方法,可以分离得到较为纯净的无水乙醇。
3.压力吸附法压力吸附法是一种利用吸附剂吸附酒精中的水分的方法。
首先将工业酒精与经过烘干处理的吸附剂(如活性炭、沸石等)混合,然后通过压力吸附装置,将水分吸附剂吸附出来。
最后,通过再经过蒸馏等处理,可以得到较为纯净的无水乙醇。
4.膜分离法膜分离法是一种使用特殊的膜材料分离酒精中的水分的方法。
常用的膜材料包括聚醚醚酮(PEEK)和聚四氟乙烯(PTFE)等。
在膜分离装置中,通过高压作用下,将工业酒精通过膜材料的微孔,而水分则被截留在膜表面。
通过这种方法,可以实现对酒精中水分的有效分离。
5.蒸汽提馏法蒸汽提馏法是一种利用水蒸汽作为提取剂来分离酒精和水的方法。
首先将工业酒精与一定量的水混合,然后将混合物加热至沸腾。
在沸腾过程中,水蒸汽与酒精混合物蒸发。
然后通过冷凝器将混合物冷凝,得到无水乙醇。
总之,工业酒精制取无水乙醇可以通过深度干燥法、气相蒸馏法、压力吸附法、膜分离法和蒸汽提馏法等多种方法实现。
根据具体需求和条件不同,可以选择适合的方法进行制备。
无水乙醇的制备实验报告

无水乙醇的制备实验报告
实验目的,通过蒸馏法制备无水乙醇,并对其纯度进行检测。
实验原理,无水乙醇是指不含水分的乙醇,其制备方法主要有蒸馏法。
在实验中,我们将使用蒸馏法将乙醇中的水分去除,得到无水乙醇。
实验步骤:
1. 准备实验设备和试剂,蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、试管、乙醇等。
2. 将乙醇倒入蒸馏烧瓶中,加热至沸腾。
3. 通过冷凝管冷却蒸馏烧瓶中的蒸汽,收集冷凝后的液体。
4. 反复蒸馏,直至收集到足够纯净的无水乙醇。
实验结果:
经过蒸馏,我们成功制备了一定量的无水乙醇。
为了检测其纯度,我们使用了密度计和折射计进行检测,结果显示其密度和折射率均符合无水乙醇的标准。
实验结论:
通过本次实验,我们成功制备了无水乙醇,并对其纯度进行了检测。
实验结果表明,我们所制备的无水乙醇符合标准要求,可以用于实验和生产中的相关应用。
实验注意事项:
1. 在操作过程中,要注意乙醇的挥发和燃烧,避免发生火灾事故。
2. 实验结束后,要及时清洗实验设备,保持实验环境的整洁。
3. 在进行实验时,要佩戴实验室所需的个人防护装备,确保实验安全。
实验改进方向:
在今后的实验中,可以尝试使用其他方法制备无水乙醇,比如分子筛吸附法等,以及探索更多的无水乙醇检测方法,提高实验的全面性和准确性。
通过本次实验,我们对无水乙醇的制备和检测有了更深入的了解,同时也积累
了实验操作和安全操作的经验,为今后的实验工作奠定了基础。
无水乙醇制备实验报告

一、实验目的1. 了解氧化钙法制备无水乙醇的原理和方法。
2. 熟练掌握回流、蒸馏装置的安装和使用方法。
3. 学会检测无水乙醇的方法。
4. 初步掌握实验中易燃易爆有机物的一般灭火知识。
二、实验原理普通工业酒精是含乙醇95.6%和4.4%水的恒沸混合物,其沸点为78.15℃。
由于乙醇与水的沸点相近,采用简单的蒸馏方法无法将乙醇中的水进一步除去。
在实验室中,可以通过加入生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙(Ca(OH)2),从而去除乙醇中的水分,得到无水乙醇。
该反应方程式如下:CaO + H2O → Ca(OH)2三、实验材料与仪器1. 试剂:40ml 95%乙醇、10g生石灰、0.1gNaOH、CaCl2。
2. 仪器:回流装置、蒸馏装置、球形干燥管、无水CaCl2、温度计、冷凝管、烧瓶、锥形瓶、量筒、蒸发皿、沸石等。
四、实验步骤1. 准备回流装置,将40ml 95%乙醇倒入烧瓶中,加入0.1gNaOH和10g生石灰,搅拌均匀。
2. 将回流装置安装好,确保接引管支口接干燥管,防止水蒸气进入。
3. 将烧瓶加热,缓慢升温,当温度达到乙醇沸点时,开始收集流出液。
4. 当烧瓶中的物料变为糊状物时,停止加热,待冷却后,打开冷凝管夹,将馏分收集于锥形瓶中。
5. 将收集到的馏分放入蒸发皿中,用少量无水硫酸铜检验无水乙醇,若无变蓝现象,则表示无水乙醇制备成功。
五、实验结果经过实验,成功制备出无水乙醇,且无水硫酸铜未变蓝,证明无水乙醇制备成功。
六、注意事项1. 仪器要先干燥,接引管支口接干燥管,防止水蒸气进入。
2. 必须在烧瓶中加入沸石,以防止回流和蒸馏过程中发生爆沸。
3. 蒸馏开始时,应缓慢加热,使瓶内的物流缓慢升温。
当温度计的温度达到乙醇的沸点时,在收集流出液。
4. 实验过程中,要注意安全,避免接触易燃易爆有机物。
5. 实验结束后,及时清理仪器,保持实验室整洁。
七、实验总结通过本次实验,我们了解了氧化钙法制备无水乙醇的原理和方法,熟练掌握了回流、蒸馏装置的安装和使用方法,学会了检测无水乙醇的方法,并初步掌握了实验中易燃易爆有机物的一般灭火知识。
无水乙醇的制备流程

无水乙醇的制备流程无水乙醇在化工、医药等领域可是大有用处,今天我就来给大家唠唠无水乙醇的制备流程。
一、前期准备1.1 材料与设备要制备无水乙醇,得把材料和设备准备齐全。
材料方面,得有质量上乘的乙醇溶液,还有干燥剂,比如无水氯化钙、无水硫酸钠等。
设备嘛,蒸馏装置那是必不可少的,还有过滤装置、干燥器等等。
这就好比打仗得有趁手的兵器,准备工作不做好,后面可就麻烦啦!1.2 环境要求制备环境也不能马虎,得保持干净、干燥、通风良好。
要知道,一粒老鼠屎能坏一锅粥,一点点杂质都可能影响无水乙醇的质量。
二、蒸馏提纯2.1 初步蒸馏把乙醇溶液倒进蒸馏装置里,慢慢加热。
这时候乙醇蒸气就会冒出来,经过冷凝管冷却变成液体流出来。
这一步就像大浪淘沙,先把大部分杂质去掉。
2.2 二次蒸馏初步蒸馏得到的乙醇还不够纯,得再来一次蒸馏。
这一次要控制好温度和蒸馏速度,就像绣花一样,得精细着点儿。
2.3 收集馏分在蒸馏过程中,要注意收集特定温度范围内的馏分,这部分馏分含乙醇的浓度比较高。
这就像在一堆沙子里挑金子,得有耐心和眼力劲儿。
三、干燥处理3.1 干燥剂选择蒸馏得到的乙醇还含有一些水分,这时候就得用干燥剂来吸水。
无水氯化钙、无水硫酸钠都不错,就看你手头有啥。
3.2 干燥操作把干燥剂加到乙醇里,搅拌均匀,然后静置一段时间。
等干燥剂把水分吸得差不多了,再通过过滤装置把干燥剂去掉。
这一步就像给乙醇“脱水瘦身”,让它变得更纯。
经过这一系列的操作,咱就能得到纯度比较高的无水乙醇啦!不过,在整个制备过程中,一定要小心谨慎,严格按照操作流程来,可不能粗心大意。
要不然,费了半天劲,可能竹篮打水一场空。
希望大家都能顺利制备出无水乙醇,为自己的工作和研究添砖加瓦!。
制备无水乙醇实验报告

一、实验目的1. 熟悉无水乙醇的制备方法;2. 掌握无水乙醇的纯化过程;3. 了解无水乙醇在实验中的应用。
二、实验原理无水乙醇,即纯度达到99.5%以上的乙醇,广泛应用于化学、医药、食品等行业。
实验中,通过将95%的乙醇与生石灰(CaO)混合,利用生石灰吸收乙醇中的水分,使乙醇达到无水状态。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:烧杯、玻璃棒、滤纸、漏斗、铁架台、酒精灯、冷凝管、锥形瓶、蒸馏烧瓶、冷凝管、接收瓶等。
2. 试剂:95%乙醇、生石灰、无水硫酸钠、蒸馏水。
四、实验步骤1. 准备:将95%乙醇倒入烧杯中,加入适量的生石灰,搅拌均匀,观察反应情况。
2. 过滤:将混合液倒入漏斗中,用滤纸过滤,去除不溶物。
3. 纯化:将滤液倒入蒸馏烧瓶中,加入适量的无水硫酸钠,搅拌均匀,使其充分吸附水分。
4. 蒸馏:将蒸馏烧瓶加热,使乙醇蒸发,冷凝管冷却,收集无水乙醇。
五、实验结果与分析1. 观察到乙醇与生石灰混合后,产生大量气泡,说明生石灰与乙醇中的水分发生反应,生成氢氧化钙。
2. 过滤过程中,滤液澄清,无杂质。
3. 纯化过程中,无水硫酸钠吸附水分,使乙醇纯度提高。
4. 蒸馏过程中,收集到的无水乙醇无色、透明,无明显杂质。
六、实验讨论1. 实验过程中,生石灰与乙醇反应速度较快,需要注意安全操作。
2. 过滤过程中,滤纸应选用质量较好的,以保证过滤效果。
3. 纯化过程中,无水硫酸钠的加入量应适量,过多会影响无水乙醇的纯度。
4. 蒸馏过程中,加热温度应适中,避免乙醇分解。
七、实验总结本次实验成功制备了无水乙醇,实验过程操作简便,效果良好。
通过本次实验,掌握了无水乙醇的制备方法,了解了无水乙醇在实验中的应用。
在今后的实验中,可以进一步探索无水乙醇的制备工艺,提高无水乙醇的纯度。
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分子筛吸附具 有低能耗、 易 操作、 易批量 生产等优点,已 经大量应用于 无水酒精的规 模化生产, 其发 展前景主要为 进一步优化工 艺参数和提高 吸附剂性能。
生物质吸附 作为继分子筛吸 附之后的新兴技 术, 尚处于小型 验阶段,因为继承 了分子筛吸附的 优点,并具有绿色 吸附剂的独特优 势, 使其有望成 为分子筛吸附的 保替代工艺。
Thank You!
核心技术就是脱去酒 精与水共沸混合物中 的水含量, 的水含量,使酒精净 含量达到99.5%(质 含量达到 ( 量分数)以上。 量分数)以上。
主要方法
吸水剂脱水法 特殊的精馏方式 膜分离 真空脱水 超临界流体萃取法
吸水剂脱水法
以固体吸水剂(如生石灰、分子筛)或液态吸水剂(如甘油、汽油)脱水。 生物质吸附(如纤维素、玉米粉、 麦秆、 蔗渣、 淀粉、 半纤维素、 木屑、 其他谷物、 农产品残渣等) 现在用的比较多 用离子交换树脂脱水(聚苯乙烯钾型强酸性树脂)
无水酒精的制备方法介绍
无水酒精
酒精学名乙醇,它以玉米、 酒精学名乙醇,它以玉米、小麦、 糖蜜等为原料, 薯类、糖蜜等为原料,经发酵精馏 而制成。 而制成。常压下酒精水溶液质量浓 度为95.57%(质量分数)时, 酒精 度为 (质量分数) 和水形成共沸物。 和水形成共沸物。 无水酒精,又称绝对酒精, 无水酒精,又称绝对酒精,是由 95.57%(质量分数)的酒精经脱水 (质量分数) 精制而成的含水量较少的酒精。 精制而成的含水量较少的酒精。 无水酒精的应用方向主要有两个:一 无水酒精的应用方向主要有两个 一 是研究用纯净的无水酒精,其社会需 是研究用纯净的无水酒精 其社会需 求量少;二是燃料用无水酒精 二是燃料用无水酒精,这方 求量少 二是燃料用无水酒精 这方 面社会需求量巨大,已成为各国能源 面社会需求量巨大 已成为各国能源 的主要补充。 的主要补充。
VP 过程实际上相当于气体分离, 膜的两侧均以蒸汽形 式存在, 过程中没有相变发生。同时, 过热操作是VP 法的 另一个特点。如果操作温度低于进料蒸汽的露点温度, 膜 表面就会凝结料液, 使VP过程变成了PV 过程。
渗透汽化
渗透汽化法( PV) 是目前利用膜法生产无水酒精
的主要方法。 的主要方法。渗透汽化是以混合物中组分蒸汽压差 为推动力, 依靠各组分在膜中的溶解与扩散速率不 为推动力 同的性质来实现混合物分离的过程。 同的性质来实现混合物分离的过程。料液进入渗透 汽化膜分离器,膜后侧保持低的组分分压 汽化膜分离器 膜后侧保持低的组分分压, 在膜两侧 膜后侧保持低的组分分压 组分分压差的驱动下, 组分通过膜向膜后侧扩散,并 组分分压差的驱动下 组分通过膜向膜后侧扩散 并 汽化成蒸汽而离开膜器。 汽化成蒸汽而离开膜器。其中扩散快的组分较多的 透过膜进入膜后侧, 扩散慢的组分较少的或很少透 透过膜进入膜后侧 过膜,因此可以达到分离料液的目的。 过膜 因此可以达到分离料液的目的。 因此可以达到分离料液的目的 渗透汽化过程根据膜的亲水性和亲有机物性, 渗透汽化过程根据膜的亲水性和亲有机物性 可分为两类膜: 一类是优先透水性膜, 另一类 可分为两类膜 一类是优先透水性膜 是优先透有机物性膜。优先透水性膜适宜分离 是优先透有机物性膜。 含水量低的酒精水混合物, 如共沸物 可制得 含水量低的酒精水混合物 如共沸物, 无水酒精;优先透有机物性膜则适宜分离含酒 无水酒精 优先透有机物性膜则适宜分离含酒 精量低的酒精水溶液, 如将发酵过程与渗透汽 精量低的酒精水溶液 化过程耦合, 能及时分离出对发酵具有抑制作 化过程耦合 用的产物酒精。 用的产物酒精。
膜分离
渗透汽化( 简称PV) 渗透汽化 Pervaporation, 简称
利用膜对液体混合物中各组分溶解扩散性能的不同而实现 其分离的, 是膜分离技术的热点研究, 适宜于用蒸馏法分离 分离难以分离或不能分离的近沸物、共沸物。
膜分离 蒸汽渗透(Vapor Permeation, 简称 简称VP) 蒸汽渗透
恒沸精馏
利用苯、水和酒精形成低共沸混合物的性质, 利用苯、水和酒精形成低共沸混合物的性质,将苯加入酒精 中进行分馏。 酒精和水三元体系, 下沸点为64. 中进行分馏。苯、 酒精和水三元体系 在 1atm 下沸点为 85℃, 比酒精的沸点 ℃ 比酒精的沸点78. 3℃,酒精 水的沸点 水的沸点78. 15℃都要 ℃ 酒精—水的沸点 ℃ 低得多。在精馏时苯、 低得多。在精馏时苯、水、酒精的三元恒沸混合物从塔顶馏 三元恒沸物的组成(摩尔分率 摩尔分率)为苯 出。 三元恒沸物的组成 摩尔分率 为苯 0. 554、 酒精 0. 、 230、 水 0. 226, 其中水对酒精的摩尔比为 0. 98, 比酒精 、 比酒精— —水恒沸物的这一摩尔比 —水恒沸物的这一摩尔比 0. 12, 要大得多。故只要有足量的 要大得多。 苯作为夹带剂, 苯作为夹带剂 在精馏时水将全部集中于三元恒沸物中从塔 顶馏出。多余的苯在 顶馏出。多余的苯在68.25℃与酒精形成二元恒沸混合物被 ℃ 蒸出,而塔底产品为无水酒精。 蒸出,而塔底产品为无水酒精。 作为夹带剂的苯在系统中 循环, 补充损失的苯量在正常情况下低于无水酒精产品的1%。 循环 补充损失的苯量在正常情况下低于无水酒精产品的 。 工业多采用此法。 工业多采用此法。
系在酒精—水溶液中添加一种固体盐 水溶液中添加一种固体盐, 加盐萃取精馏系在酒精 水溶液中添加一种固体盐, 利用盐效应破坏体系的共沸组成来制取无水酒精的方法。 利用盐效应破坏体系的共沸组成来制取无水酒精的方法。 由于酒精—水体系中溶入一种固体盐, 由于酒精 水体系中溶入一种固体盐,若此盐在溶液中能与 水体系中溶入一种固体盐 水分子缔合,则盐的存在增大了酒精的相对挥发度, 水分子缔合,则盐的存在增大了酒精的相对挥发度,从而改 变了酒精—水的气液平衡,使其共沸点移动,甚至消失。 变了酒精 水的气液平衡,使其共沸点移动,甚至消失。 水的气液平衡 例如,有数据如下: 例如,有数据如下: 酒精—水体系的共沸组成为 );当溶有 酒精 水体系的共沸组成为95.57%(质量分数);当溶有 水体系的共沸组成为 (质量分数); 1%的CaCl2时,共沸组成为 的 共沸组成为96.5% (质量分数);当CaCl2 质量分数); );当 质量分数);当溶有1.8% );当溶有 为1.5%时,共沸组成为 时 共沸组成为98.0% (质量分数);当溶有 酒精—水的共沸点即消失 水的共沸点即消失。 的CaCl2时,酒精 水的共沸点即消失。
特殊的精馏方式
恒沸精馏:通过向酒精 水溶液添加夹带 恒沸精馏:通过向酒精—水溶液添加夹带 如苯、 进行精馏的, 剂(如苯、环己烷、戊烷等 进行精馏的 夹 如苯 环己烷、戊烷等)进行精馏的 带剂与酒精溶液中的酒精和水形成三元共 沸物,可获得纯度很高的酒精 可获得纯度很高的酒精。 沸物 可获得纯度很高的酒精。 特殊的精 馏方式 加盐萃取蒸馏: 加盐萃取蒸馏:通过加入某种添加剂来改 变原溶液中酒精和水的相对挥发度, 变原溶液中酒精和水的相对挥发度 从而 使原料的分离变得容易。 使原料的分离变得容易。在酒精水溶液中 添加萃取剂(如乙二醇 醋酸钾、氯化钙、 如乙二醇、 添加萃取剂 如乙二醇、醋酸钾、氯化钙、 氯化钠、氯化铜、乙二醇的盐溶液等)可 氯化钠、氯化铜、乙二醇的盐溶液等 可 以改变其平衡曲线, 以改变其平衡曲线 从而可以使难分离物 系转化为容易分离的物系、分离成本降低。 系转化为容易分离的物系、分离成本降低。
生物质吸附
1979 年Ladisch 和Dyck最早提出生物质吸附,这一工艺精继承了分子筛吸附低 能耗的优点, 采用生物质吸附剂消除了生产分子筛的污染和能耗, 是分子筛吸附 之后的又一创新,并且利用生物质吸附生产无水酒精的能耗远低于传统精馏法和 分子筛吸附法。其原理为: 生物质高分子中含有大量的亲水基团, 由于水分子与 亲水基团的相互作用, 水可以比乙醇更快更强力的被吸附。 关于温度对生物质吸附剂吸附性能的影响,一般都认为80~100 ℃是比较理想的 吸附温度。此时,生物质吸附剂对乙醇的吸附相对很小, 可以得到很好的分离效果。 不过,生物质吸附法制取无水乙醇还是一种新工艺。它的发展还不完善。
分子筛吸附
分子筛吸附法是近20年来发展起来的方法, 它在工业上已经有大规模应用。分子 筛是一类具有骨架结构的硅铝酸盐晶体, 它对H2O、NH3、H2 S、CO2 等高极性 分子具有很强的亲和力, 特别是对水, 在低分压或低浓度、高温等十分苛刻的条 件下仍有很高的吸附容量。
分子筛吸附法实现分离的原理主要是位阻效应。因为水的分子直径只有0.28nm, 而酒精的分子直径为0.44nm,子则被 阻挡在外,从而实现对水、甲醇等小分子与酒精的选择性吸附分离。
渗透汽化
11
Li
不同工艺的比较
总结
精馏工艺作为生 产无水酒精的传统 工艺已经沿用几十 年, 具有工艺成熟、 易于产业化的优点, 但是能耗大、 操作 要求高的劣势使其 逐渐被更先进的工 艺所取代,其发展方 向主要集中于降低 能耗和研发新型第 三组分。
膜分离技术因其 膜性能的原因, 尚处 于实验室研究阶段, 未进行大规模工业 化生产, 但是因其低 能耗、 高品质的优 点, 该工艺具备发展 潜力, 随着研究的不 断深入, 使膜性能符 合产业化要求,将来 可以大规模生产无 水酒精。
混合物 组分 酒精— 酒精 水 苯—水 水 酒精— 酒精 苯 酒精— 酒精 苯—水 水
共沸物成分w/% 共沸物成分 酒精 95.57 32.4 18.5 水 4.43 8.83 7.4 苯 91.17 67.6 74.1
沸点/℃ 沸点 ℃
78.15 69.25 68.25 64.85
恒沸精馏
加盐萃取蒸馏