恒沸精馏实验报告.doc

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恒沸精憎实验报告
一'实验目的
恒沸精憾是一种特殊的分离方法。它是通过加入适当的分离媒质来改变被分 离组分之间的汽液平衡关系，从而使分离由难变易。恒沸精馆主要适用于含恒沸 物组成且用普通精憾无法得到纯品的物系o通常,加入的分离媒质（亦称夹带剂） 能与被分离系统中的一种或几种物质形成最低恒沸物，使夹带剂以恒沸物的形式 从塔顶蒸出，而塔釜得到纯物质。这种方法就称作恒沸精憾。
本实验使学生通过制备无水乙醇，达到以下两个目的。
（1） 加强并巩固对恒沸精馆过程的理解。
（2） 熟悉实验精憾塔的构造，掌握精憎操作方法。
二、实验原理
在常压下，用常规精憾方法分离乙醇-水溶液，% （质量分数）的乙醇。这是乙醇与水形成恒沸物的缘故，°C,与 °C十分接近，形成的是均相最低恒沸物。而浓度95%左右的乙醇 常称工业乙醇。
由工业乙醇制备无水乙醇，可采用恒沸精馆的方法。实验室中沸精憾过程的 研究，包括以下几个内容。
（1）夹带剂的选择
恒沸精馄成败的关键在于夹带剂的选取，一个理想的夹带剂应该满足如下几 个条件。
1） 必须至少能与原溶液中一个组分形成最低恒沸物，希望此恒沸物比原溶 液中的任一组分的沸点或原来的恒沸点低10°C以上。
2） 在形成的恒沸物中，夹带剂的含量应尽可能少，以减少夹带剂的用量， 节省能耗。
3） 回收容易，一方面希望形成的最低恒沸物是非均相恒沸物，可以减轻分 离恒沸物的工作量；另一方面，在溶剂回收塔中，应该与其他物料有相当大的挥 发度差异。
4） 应具有较小的汽化潜热，以节省能耗。
5） 价廉、来源广，无毒、热稳定性好与腐蚀性小等。
就工业乙醇制备无水乙醇，适用的夹带剂有苯、正己烷，环己烷，乙酸乙酯 等。它们都能与水-乙醇形成多种恒沸物，而且其中的三元恒沸物的室温下又可 以分为两相，一相富含夹带剂，另一相中富含水，前者可以循环使用，后者又很 容易分离出来，这样使得整个分离过程大为简化。下表给出了几种常用的恒沸剂 及其形成三元恒沸物的有关数据。
常压下夹带剂与水、乙醇形成三元恒沸物的数据
组
分
各纯组分沸点
恒沸 温度 /°C
恒沸组成（质量分数）
1
2
3
1
2
3
1
2
3
乙醇
水
苯

100


%
%
%
乙醇
水
乙酸乙酯

100


%
%
%
乙醇
水
三氯甲烷

100


%
%
%
乙醇
水
正己烷

100


%
%
%
本实验采用正己烷为恒沸剂制备无水乙醇。当正己烷被加入乙醇-水系以后 可以形成四种恒沸物，一是乙醇-水-正己烷三者形成一个三元恒沸物，二是它们 两两之间又可形成三个二元恒沸物。它们的恒沸物性质如下表所示。
乙醇-水-正己烷三元系统恒沸物性质
物系
恒沸点