共沸精馏

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共沸精馏纯化的原理

共沸精馏纯化的原理

共沸精馏纯化的原理共沸精馏纯化是一种常用的分离技术,它基于不同组分的沸点差异,通过调节操作条件使两个或多个共沸组分在一定温度范围内同时汽化和冷凝,从而实现对混合物的纯化和分离。

本文将详细介绍共沸精馏纯化的原理,并深入探讨其在实际应用中的优势和局限性。

1. 共沸精馏纯化原理概述共沸精馏纯化是一种基于液相平衡的技术,它利用不同组分在液相和气相中存在平衡时的差异来实现分离。

在共沸条件下,两个或多个具有相似物理性质但存在不同成分比例的组分将同时汽化和冷凝。

通过调节操作条件,如温度、压力、流速等参数,可以使其中一个组分更易于汽化而另一个更易于冷凝,从而实现对混合物中目标成分的纯化。

2. 共沸精馏纯化原理详解2.1 沸点差异导致共沸共沸精馏纯化利用不同组分之间存在微小但关键的物理性质差异来实现分离。

这些差异通常体现在沸点上。

在共沸条件下,两个或多个组分的沸点非常接近,以至于无法通过常规蒸馏等方法实现分离。

共沸精馏通过调节操作条件,使其中一个组分的汽化温度降低或冷凝温度升高,从而实现两个或多个组分的同时汽化和冷凝。

2.2 液相平衡和气相平衡共沸精馏纯化的基础是液相平衡和气相平衡。

液相平衡是指在液体中两个或多个组分之间存在一定的溶解度,使得它们可以均匀混合。

而气相平衡是指在一定温度下,混合物中各组分在气体状态下存在一定比例。

2.3 操作条件调节共沸精馏纯化中的关键是调节操作条件以实现对混合物中目标成分的纯化。

其中最重要的参数是温度和压力。

通过调节操作压力可以改变混合物中各组分的汽化温度,从而使其中一个成分更易于汽化而另一个更易于冷凝。

3. 共沸精馏纯化的优势3.1 高效纯化共沸精馏纯化是一种高效的分离技术,它可以在较低的温度下实现对混合物的纯化。

相比于传统蒸馏技术,共沸精馏可以减少能量消耗,提高分离效率。

3.2 适用范围广共沸精馏纯化适用于各种混合物的分离和纯化。

无论是液体混合物还是气体混合物,无论是有机物还是无机物,共沸精馏都可以实现对目标成分的高效分离。

共沸精馏技术

共沸精馏技术

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共沸精馏技术
1
一、共沸剂的特性
二、共沸剂的选择
三、共沸精馏流程 四、共沸精馏与萃取精馏比较
2
一、共沸剂的特性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 共沸物的形成对于采用精馏方法分离体混合物的条件 有很大的影响 • 共沸物可以使二元的,也可以是多元的;可以是易挥 发的塔顶产品,也可以是难挥发的塔底产品,最好是 前者 • 多元系较二元系情况复杂的多
5
三、共沸精馏流程
(一)二元非均相共沸物的精馏 如果二组分能够形成非均相共沸物,那么不必另加 共沸剂便可实现二组分的完全分离。
6
X1
共沸物Xa
Xb
Xw
分离非均相共沸物的流程
7
其他:
分离有共沸剂的非均相共沸物 分离均相共沸物 塔顶产品为三元共沸物的分离 。。。
8
四、共沸精馏与萃取精馏比较
共同点: 基本原理相同,都是通过加入适量的质量分离剂,改变 组分之间的相互作用,增大组分的挥发度差异,实现精 馏分离。 不同点: (1)共沸精馏中加入的共沸剂必须与原溶液中的一个或 几个组分形成共沸物,而萃取精馏中的溶剂无此限 制,共沸剂的选择范围相对较窄; (2)共沸精馏中共沸剂以汽态离塔,消耗的潜热较多, 萃取精馏中萃取剂基本不变化,因此共沸精馏的能 耗一般比萃取精馏大; (3)在同样压力下,共沸精馏的操作温度通常比萃取精 馏低,故共沸精馏更适用于分离热敏性物料; (4)共沸精馏可连续操作,也可间歇操作,萃取精馏一 般只能连续操作。
3
共沸精馏
共沸精馏又称恒沸精馏。 分离原理:
称为共沸物、夹带剂,携带剂
在一些难以用普通精馏方法分离的体系中加入一个 新的组分,共沸剂与待分离关键组分形成共沸物,而使 体系中的组分得到分离。

共沸精馏

共沸精馏


2)共沸剂与原溶剂中二个组分分别形成两个二元正偏差共沸物;
3)共沸剂与原溶剂中二个组分形成一个三元正偏差共沸物,其沸 点比任何二元共沸物沸点都低,一般要求低10℃以上,且组分不 同,若非均相更好。

二、共沸剂的选择

1.共沸剂选择原则
(2)分离共沸物 1)生成一个二组分正偏差共沸物,其沸点比原共沸物低; 且组成不同于原共沸物。 2)生成一个三组分正偏差共沸物,其沸点比原共沸物低,
共沸进料 丁 醇 塔
直接蒸汽
水 塔
正丁醇

图3-33 分离非均相共沸物的流程
20
四、共沸精馏的计算
共沸物精馏体系非理想性强、组分多、变
量多,不宜使用简捷法,而严格计算也变得 非常复杂。
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五、共沸精馏与萃取精馏的比较
共同点: 基本原理相同,都是通过加入适量的质量分离剂,改变组分之
间的相互作用,增大组分的挥发度差异,实现精馏分离。

3.2.2 共沸精馏
一、共沸物的特性与其组成的计算 二、共沸剂的选择 三、共沸精馏流程 四、共沸精馏的计算 五、共沸精馏与萃取精馏比较
一、共沸物的特性与其组成的计算
1、名词解释
1)共沸物:指在一定压力下,沸腾温度、生成的汽相 组成和液相组成不变的的一类溶液。 2)正偏差共沸物:如溶液的蒸汽压相比理想溶液发生正 偏差,即形成正偏差共沸物(最低共沸物)。 3)负偏差共沸物:如溶液的蒸汽压相比理想溶液发生负 偏差,即形成负偏差共沸物(最高共沸物)。
2)平衡计算 除考虑汽液平衡外,还要考虑液液平衡。 计算方程:
1I x1I 1II x1II
校核方程:
s I 1 1 I 1
I II 2 (1 x1 ) I 2 (1 x1 ) II

共沸精馏

共沸精馏

3.2.2 共沸精馏
当 x1 1时,
互溶度很小 x2 1
P1s P1

1
1
2
1
E

P1s P2s

x2 x2
1
定性估算能否形成非均相共沸物

1
x1

x 11

2
(1

x1
)


2

(1

x1 )
计算恒沸 T , xi
P
③共沸剂用过量(T//点):
A H T H AT
塔顶产物(恒沸物D)量:
D T T B ( A H ) T B
DB
DB
塔底产物量(B//点) :
( A和B的混合物)
B T T D ( A H ) T D
BD
BD
反应; ⑤ 无腐蚀,无污染; ⑥ 价廉,易得。
NO.17 2020/3/7
Cui Qun
化工分离工程
(3)连续共沸精馏塔两端产品的确定 3.2.2 共沸精馏
具有共沸物系统的精馏过程与普通精馏不同, 表现在精馏产物不仅与塔的分离能力有关, 与全部进料总组成落在哪个浓度区域, 还与共沸剂加入量有关。
3.2.2 共沸精馏
共沸精馏的基本原理与萃取精馏相同,不同点仅在于共 沸剂在影响原溶液组分的相对挥发度的同时,还与原溶 液的一个组分或数个组分形成共沸物。
共沸物是二元或三元恒沸物。 并且此恒沸物的沸点比原料中任一组分的沸点和原料 中原恒沸物的沸点都低得多, 此恒沸物成为恒沸精馏塔的塔顶产品而排出,使原料 液得以分离。
NO.12 2020/3/7

共沸精馏实验注意事项

共沸精馏实验注意事项

共沸精馏实验注意事项共沸精馏实验是一种常用的分离和纯化混合物的方法。

它基于不同组分在不同温度下的沸点差异,通过控制温度来分离混合物中的组分。

在进行共沸精馏实验时,需要注意以下几个要点。

实验器材的选择非常重要。

常用的共沸精馏装置包括反应釜、冷凝管、接收瓶等。

这些器材应当具备良好的密封性和耐高温性能,以保证实验的顺利进行。

此外,还需要准备合适的加热设备,例如电热板或油浴。

实验前需要对待分离的混合物进行合理的筛选和预处理。

选择合适的混合物,确保其具有明显的沸点差异,以便能够通过共沸精馏进行有效分离。

对于混合物中存在的固体杂质,需要事先进行过滤或其他适当的处理,以保证实验结果的准确性。

在实验过程中,温度的控制是非常关键的。

通过精确控制加热设备的温度,使其逐渐升高,以达到分离组分的沸点。

在温度升高的过程中,需要不断监测和调整温度,以保持沸腾的稳定和持续。

同时,也要注意避免温度升高过快或过高,以免引起剧烈的反应或损坏实验装置。

选择合适的冷凝剂也是非常重要的。

冷凝剂的选择应该考虑到待分离组分的沸点,以确保冷凝管的温度低于沸点,使蒸汽能够顺利冷凝并收集。

常用的冷凝剂有冷水或冷却液等,可以根据实验需要进行选择。

在实验操作过程中,需要注意实验室安全。

共沸精馏过程中会产生大量的热量和蒸汽,因此需要保持实验室通风良好,以避免蒸汽的积聚和危险物质的泄漏。

同时,实验人员应佩戴适当的防护装备,如实验手套、护目镜等,以确保人身安全。

在实验结束后,要对实验装置进行清洗和维护。

将实验装置进行适当的清洗,以去除残留物和污染物,以免对下次实验产生干扰。

同时,还需要对实验装置进行检查和维护,确保其正常工作和安全使用。

共沸精馏实验是一种有效的分离和纯化混合物的方法,但在进行实验时需要注意实验器材的选择、混合物的预处理、温度的控制、冷凝剂的选择、实验室安全以及实验装置的清洗和维护等要点。

只有在严格遵守这些注意事项的情况下,共沸精馏实验才能顺利进行,并获得准确可靠的实验结果。

化工厂共沸精馏实例

化工厂共沸精馏实例

化工厂共沸精馏实例化工厂共沸精馏实例:混合二甲苯的分离共沸精馏是一种广泛应用于化学工业的分离技术,尤其在化工厂中。

其原理是利用两种或多种物质间的共沸特性,将混合物分离成各自纯组分。

下面是一个化工厂共沸精馏的实例,即混合二甲苯的分离。

一、背景介绍二甲苯是一种重要的有机化工原料,广泛应用于溶剂、树脂、燃料等领域。

在化工厂中,由于生产过程中产生的二甲苯组分不同,往往得到的是多种不同比例的混合二甲苯。

为了满足不同产品的需求,需要将这些混合二甲苯进行分离。

二、共沸精馏分离原理共沸精馏的原理是利用混合物中各组分的相对挥发度差异,通过加入一种或多种共沸剂,与原料混合物形成共沸物,从而改变各组分的相对挥发度。

通过精馏操作,使得各组分在塔板上实现分离。

三、混合二甲苯的共沸精馏分离过程1. 原料准备:将化工厂产生的混合二甲苯作为原料,准备好共沸剂。

2. 混合物加热:将原料加热至沸腾,同时加入共沸剂。

3. 精馏操作:控制加热温度和压力,使得各组分在塔板上实现分离。

塔板温度的控制需根据组分的沸点进行调节。

4. 产品收集:根据需要,收集不同塔板上的产品,得到各种纯度的二甲苯组分。

5. 共沸剂回收:对共沸剂进行回收再利用。

四、实例分析假设化工厂产生的混合二甲苯中含有三种二甲苯组分:邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯,其含量分别为30%、40%和30%。

目标是将这三种二甲苯组分分离成各自纯产品。

通过加入适量的共沸剂,与混合二甲苯形成共沸物,改变各组分的相对挥发度。

经过共沸精馏操作,可以得到以下纯度的各组分:* 邻二甲苯:95%* 间二甲苯:98%* 对二甲苯:97%五、结论通过共沸精馏技术,化工厂成功地将混合二甲苯分离成各自纯产品。

这不仅提高了产品的质量,还为化工厂创造了更多的商业价值。

同时,共沸剂的回收再利用也降低了生产成本。

此实例表明,共沸精馏在化工厂的分离过程中具有广泛的应用前景。

共沸精馏分离正丁醇—水体系的方法

共沸精馏分离正丁醇—水体系的方法

共沸精馏分离正丁醇—水体系的方法
共沸精馏是一种通过调节温度和压力来实现液体分离的方法。

在正丁醇—水体系中,正丁醇和水有相似的沸点,因此通过常规的精馏方法很难将它们完全分离。

为了实现共沸精馏分离,可以采用以下方法:
1. 添加助剂:可以添加一些物质作为助剂,帮助正丁醇和水更好地分离。

常用的助剂有苯、二甲苯等。

助剂的添加可以改变体系的相互作用力,使得两种液体的沸点差距增大,从而更容易进行分离。

2. 真空蒸馏:通过降低系统的压力,可以降低正丁醇和水的沸点,从而利用沸点差来进行分离。

真空蒸馏需要使用专门的真空设备,将体系中的压力降低到较低的水平,使得沸点降低,从而能够快速分离出正丁醇和水。

3. 添加分离剂:可以先添加一种具有亲水性或疏水性的溶剂,将正丁醇或水溶解在其中,然后通过改变溶剂的性质来实现分离。

例如,在正丁醇—水体系中,可以先添加一些醋酸乙酯或乙醇作为分离剂,然后改变溶剂的挥发性,从而将正丁醇和水分离出来。

需要注意的是,共沸精馏只能实现两种液体之间的部分分离,不能完全分离。

如果需要更高纯度的正丁醇或水,还需要进一步进行其他的分离方法,如萃取、结晶等。

共沸精馏条件

共沸精馏条件

共沸精馏条件1. 共沸精馏条件啊,这可不是个简单事儿呢。

就好比一群性格各异的小伙伴要一起完成一场高难度的合作。

首先得有共沸物存在呀,这就像组建乐队得有各种乐器一样。

比如说乙醇 - 水体系,它们能形成共沸物,这是共沸精馏的基本前提,没这个,就像乐队缺了主乐器,玩不转啊。

2. 共沸精馏还需要合适的精馏塔。

那精馏塔就像一座高楼大厦,每层都有它的作用。

要是塔的设计不合理,就像盖房子偷工减料一样,肯定不行。

我有个朋友搞化工的,他们厂里之前就因为精馏塔的填料不合适,导致共沸精馏效果特别差,简直是一场灾难。

3. 操作压力也是个关键的共沸精馏条件。

这压力就像给整个精馏过程上了一个紧箍咒,压力不对,整个过程就乱套。

想象一下,你在吹气球,压力太大或者太小,气球都不能达到你想要的样子。

就像在苯 - 甲苯 - 异丙醇共沸体系中,压力变化一点,共沸组成就跟着变,这多折腾人啊。

4. 回流比这个条件也不能小瞧。

回流比就像汽车的油门,控制着整个精馏的节奏。

我跟同事讨论过这个,他说如果回流比太大,就像油门踩得太猛,能源消耗大得吓人,产品质量还不一定好;要是回流比太小呢,就像车没油了,精馏进行不下去。

5. 再说说进料组成吧。

这进料组成就像做菜的食材比例,差一点味道就不对了。

比如在甲醇 - 丙酮共沸精馏中,进料中甲醇和丙酮的比例稍微变化,共沸精馏的效果就像炒菜盐放多放少一样,完全不一样,你说气不气人?6. 共沸剂的选择那可太重要了。

共沸剂就像魔法药水,能改变整个共沸体系的性质。

我听老师讲过一个例子,在分离一些难分离的混合物时,选对共沸剂就像找到了开锁的钥匙,选错了就像拿错钥匙,门怎么也打不开,整个精馏就白忙活了。

7. 塔板数也是共沸精馏的一个重要条件。

塔板数就像楼梯的台阶数,台阶少了,你就到不了想去的楼层。

我在书上看到一个案例,某个企业的共沸精馏塔塔板数设计少了,结果产品达不到预期的纯度,就像你爬楼梯没到顶就停了,根本没完成任务嘛。

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实验一共沸精馏精馏是化工生产中常用的分离方法。

它是利用气-液两相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。

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.学会使用阿贝折射仪分析液体组成。

二.实验原理乙醇—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-苯三元共沸物性质表2乙醇、水、苯的常压沸点从表1和表2列出的沸点看,出乙醇—水二元共沸物的共沸点与乙醇沸点相近之外,其余三种共沸物的广泛的与乙醇沸点均有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6-1来说明。

图1-1共沸精馏原理图图中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。

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临近六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,就应该保证原料的组成落在包含顶点A 的小三角形内,即在ΔATABZ或ΔATAWZ内,从沸点看,乙醇—水的共沸点和乙醇的沸点仅差0.15℃,就本实验的技术条件无法将它们分开。

而乙醇—苯的共沸点相差10.06℃,很容易将它们分离开来。

所以分析的最终结果是将原料液的组成控制在ΔATABZ中。

图6—1中F 代表未加共沸物时原料乙醇、水混合物的组成。

随着共沸剂苯的加入,原料液的总组成将沿着FB连线变化,并与AT线交与H点,这是共沸剂苯的加入量称作理论共沸剂用量,它是达到目次所需最少的共沸剂量。

上述分析仅限于混相回流情况,即回流液的组成等于塔顶上升蒸汽组成的情况。

而塔顶采用分相回流时,由于富苯相中苯的含量很高,可以循环使用,因而苯的用量可以低于理论共沸剂的用量。

分相回流也是实际生产中普遍采用的方法。

它的突出优点是共沸剂的用量沸剂。

三.实验装置、流程及试剂四.1.装置本实验所用的精馏塔为内径φ20×2000mm的玻璃塔。

内装θ网环行φ²×²mm的高效散装填料。

填料层高度1.5mm。

塔釜由一只三口烧瓶组成。

其中位于中间的一个口与塔身相连;另一个口插入一只放有测温热电阻的玻璃套管,用于测量塔釜液相温度;第三个口作为出料口。

塔釜采用电加热,并用一台自动温控仪控制电加热包使塔釜的传热量基本保持不变。

塔釜加热沸腾后产生的蒸汽经填料层到达塔顶全凝器。

为了满足各种不同操作方式的需要,在全凝器与回流管之间设置了一个特殊构造的容器。

在进行分相回流时,它可以用作分相器兼回流比调节器;当进行混相回流时,它又可以单纯地作为回流比调节器使用。

这样的设计既实现了连续精馏操作,又可进行间歇精馏操作。

此外,需要特别说明的是在进行分相回流时,分相器中会出现两层液体。

上层为富苯相、下层为富水相。

实验中,富苯相由溢流口回流入塔,富水相可在实验结取出。

2.流程具体实验流程见图1-2。

图1-2 实验装置流程图。

1—全凝器;2—进料口(共5个);3—填料塔;4—三口烧瓶;5—测温电阻;6—电加热包;7—回流比控制器;8—电磁铁;9—分相器;10—馏出液收集器;11—数字式温度显示器;12—控温仪;13—进料泵;14—调节阀;15—出料管;16—塔釜产品收集器3.试剂实验试剂:乙醇(化学纯),含量95%;苯(分析纯),含量99.5%;四.实验步骤1.将70克的95%的乙醇溶液先加入塔釜,在放入几粒沸石。

2.若选用混相回流操作方法,则按照实验原理部分讲到的共沸剂配比加入共沸剂。

对间歇精馏、共沸剂全部加入塔釜;对连续精馏,最初的釜液浓度和进料浓度均应满足共沸剂的配比要求。

3.若采用分析后来的操作方式,则共沸剂应分成两部分加入。

一部分在精馏操作开始之前先充满分相器;其余部分可随原料液进入塔内。

但共沸剂的用量应少于理论共沸剂的用量,否则会降低乙醇的收率。

4.上述准备工作完成之后,即可向全凝器中通入冷却水。

打开电源开关,开始塔釜加热。

与此同时调节好超级恒温水浴的温度,使水浴内的循环水通过阿贝折射仪,并保证其在25℃下恒温。

5.为了使填料层具有均匀的温度梯度,可适当调节塔的上、下段保温,使全塔处于正常操作范围内。

6.每隔10分钟记录一次塔顶和塔釜的温度,每隔20分钟用阿贝折射仪分析依次塔顶馏出物和釜液组成,也可取塔釜气相进行分析,然后根据气—液平衡关系推出塔釜液相组成,这样可以排除试剂中少量杂质(高沸物)对折射率的影响。

7.对连续精馏操作,应选择适当的回流比(参考值为10:1)和适当的进料流量(参考值为100ml/h)。

同时还应保证塔顶为三元共沸物,塔釜为无水乙醇。

对间歇精馏操作随着精馏过程的进行,塔釜液相组成不断变化,当釜液浓度达到99.5%以上时,就可以停止实验。

8.将塔顶馏出物中的两相用分液漏斗分离。

然后用阿贝折射仪测出各相的折射率值,再查附录15~17计算出两相各自的浓度。

最后再将收集起来的全部富水相称重。

9.用天平称出塔釜产品(包括釜液和塔釜出料两部分)的质量。

10.切断设备的电源,关闭冷却水,结束实验。

五.实验数据处理1.作全塔物料衡算,求出塔顶三元共沸物的组成。

2.画出25℃下乙醇—水—苯三元物系的溶解度曲线。

在图上表明共沸物的组成点,画出加料线。

六.实验数据正己烷折射率:1.3768 95%乙醇折射率:1.3625处理各组实验数据举例如下:利用折射率与浓度的线性关系,计算塔釜某时刻的乙醇的质量百分数x,其折射率为y,可列出下列关系式:(0.95-x)/x=(1.3625-y)/(y-1.3768)将t=20min时,塔釜折射率的平均值y=1.3648,代入上述关系式,可得到x=0.79734同理可得到其他组分各时刻的质量百分数。

2.全塔物料衡算(1)对塔内乙醇物料衡算进料乙醇质量:m=160x0.95=152塔顶乙醇质量:m1=131.6x0.08416=11.08塔釜乙醇含量:m2=137.3x0.9546=130.98塔内残余乙醇:L=m-m1-m2=9.94(2)对正己烷物料衡算进料正己烷质量:m3=226.7塔顶正己烷质量:m4=133.4x0.91142=121.58塔釜正己烷质量:m5=137.3x0.0952=13.07塔内正己烷残余:L1=m3-m4-m5=92.05(3)总物料衡算进料总物料:M=160+226.7=386.7塔顶及塔釜液总质量:M1=131.6+137.3=268.9塔内残余量:L=9.94+92.05=101.99总物料衡算:M(in)=M+L+m0=386.7Mo=M-M1-L=15.8相对误差:r=[m0/M(in)]x100%=15.8/386.7x100%=4.08%3.塔顶三元公沸物组成乙醇质量分数:w1=11.8/131.6x100%=8.97%正己烷质量分数:w2=121.58/133.4x100%=91.1%八.思考题1. 如何计算共沸剂的加入量?1) 在指定的压力下,做水-乙醇-苯的三角相图; 2) 根据相关文献在图上确定共沸物组成点(自由度为1,所以务必确定是该压力下的共沸点组成),包括三元共沸物,所有可能的二元共沸物。

按照实验原理中的说明做出下面的连线。

由沸点参数可知,原料液组成应控制在ΔATABZ中; 3) 连接F,B两点,交ΔATABZ于H和I,这两点分别是加入共沸剂的最小量和最大量。

4) 从图上可以读出各线段长度。

利用杠杆规则,若混合液的组成为I,则mB=mF*|IF|/|BI|;若混合液组成为H,则mB=mF*|HF|/|BH|。

I和H之间的组成点所用到的共沸剂量应在这两个值之间。

2. 需要测出哪些量才可以作全塔的物料衡算?具体的衡算方法是什么?总共需要六个数据才能对全塔进行物料衡算,具体分别是:1、塔釜液质量mb;2、塔顶富水相质量mdw;3、塔顶富苯相质量mdb;4、塔釜残液各组分质量分数xbi;5、塔顶富水相各组分质量分数xdwi;6、塔顶富苯相各组分质量分数xdbi;7、原料液质量mf;8、原料液各组分的质量分数xfi。

具体衡算方法如下:忽略塔内总持液量的影响,对塔内各个组分列算式:mf*xfi-mdw*xdwi-mdbi*xdbi-mb*xbi,如果结果近似等于0,则认为该组分在全塔范围内守恒。

否则需要将塔内损失考虑在内。

3. 将计算出的三元共沸物组成与文献值比较,求出其相对误差,并分析实验过程中产生误差的原因。

相对误差见表5。

之所以会引起误差,主要是因为该求算方法计算的只是塔顶馏出液的组成,而塔顶馏出液实际上是三元共沸物与二元共沸物的混合液。

该实验过程并没有很好地对三元共沸物蒸尽的临界点进行控制,因而没法按照精确方法计算。

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