11.恒沸精馏

合集下载

恒沸和萃取精馏

2．萃取精馏
在被分离的二元混合液中加入第三组分，该组分不与其它组分形成恒沸物，而增大A、B两组分间的相对挥发度，或打破原恒沸体系，使精馏得以进行，这种形式的精馏称为萃取精馏。其中所添加的第三组分称为萃取剂，精馏时从塔底排出。
例一环己烷 80.8℃ 苯 80.1 ℃ 常压下沸点糠醛 161.7℃ 苯酚 180℃

0.98 1.38 1.86 2.07 2.36 2.7
循环糠醛苯
萃取剂回收段补充糠醛
环己烷冷凝器脱溶剂萃取精馏塔顶部产品苯+
脱溶剂底部产品糠醛-苯混合液
新疆石油学院化工原理电子课件
循环糠醛苯冷凝器溶剂分离塔萃取剂回收段补充糠醛环己烷冷凝器脱溶剂萃取精馏塔顶部产品
新疆石油学院化工原理电子课件
6.９
6.９.1 6.９.2
恒沸精馏与萃取精馏
恒沸精馏萃取精馏
1
返回
新疆石油学院化工原理电子课件
恒沸精馏与萃取精馏具有恒沸点或相对挥发度接近 1 的物系，不能采用普通精馏方法进行分离。恒沸精馏与萃取精馏是向精馏系统添加第三组分，提高原溶液各组分间的相对挥发度，使原来难以用精馏分离的物系，变得易于分离。
新疆石油学院化工原理电子课件
例2：环己烷-苯体系，恒沸剂为丙酮常压下沸点
环己烷
80.8℃
苯
80.1℃
丙酮
56.2℃
环己烷-苯恒沸物
77℃
环己烷-丙酮恒沸物
53℃
5
返回
恒沸精馏举例工业酒精恒沸精馏（用苯作恒沸剂）制取无水酒精乙醇-水二元恒沸物（恒沸点78.15℃，乙醇摩尔分率0.894）

恒沸精馏

恒沸物恒沸物，又称共沸物，是指两组分或多组分的液体混合物，在恒定压力下沸腾时，其组分与沸点均保持不变。

这实际是表明，此时沸腾产生的蒸汽与液体本身有着完全相同的组成。

恒沸物是不可能通过常规的蒸馏或分馏手段加以分离的。

并非所有的二元液体混合物都可形成恒沸物，一些例子列在了下面。

这类混合物的温度-组分相图有着显著的特征，即，其气相线(气液混合物和气态的交界)与液相线(液态和气液混合物的交界)有着共同的最高点或最低点。

如此点为最高点，则称为正恒沸物；如此点为最低点，则称为负恒沸物。

大多数恒沸物都是负恒沸物，即有最低沸点。

值得注意的是，任一恒沸物都是针对某一特定外压而言。

对于不同压力，其恒沸组分和沸点都将有所不同。

常见恒沸物硝酸 (68.4%) / 水, 沸点122°C高氯酸 (28.4%) / 水, 沸点203°C (负恒沸物)氢氟酸 (35.6%) / 水, 沸点111.35°C (负恒沸物)乙醇 (95%) / 水, 沸点78.2°C (负恒沸物)硫酸 (98.3%) /水, 沸点330°C苯(18.5%) / 乙醇(74%) / 水组成一个三元共沸物，沸点64.9°C (负恒沸物) 恒沸精馏（1）三组分恒沸精馏在A 、B 双组分恒沸溶液或相对挥发度很小的双组分溶液中加入称为挟带剂的第三组分C ，此挟带剂C 与原溶液中一个或两个组分形成新的恒沸物（AC 或ABC ），新的恒沸物的沸点比纯组分B （或A ）或原恒沸物（AB ）的沸点低得多，使溶液变成“恒沸物—纯组分”的精馏，其相对挥发度大而易于分离。

例如：乙醇-水恒沸物+苯（挟带剂）→乙醇-水-苯三元恒沸物+纯乙醇A+B （AB ）+C →（ABC ）+A（ABC ）组成：A （乙醇）0.228，B （水）0.233，C （苯）0.539（ABC ）中水对乙醇摩尔比x x >>=='022.1228.0233.0，故只要有足量的苯作为挟带剂，在精馏时水将全部集中于三元恒沸物（ABC ）中从Ⅰ塔塔顶带出，而I 塔塔底产品为无水酒精，其流程见图，Ⅱ塔用于回收苯，Ⅲ塔用于回收乙醇。

恒沸精馏

恒沸精馏姓名：杨慧霞班级：2012011601学号：1221215377 指导老师：叶超群恒沸精馏恒沸精馏是一些难用普通精馏方法分离的体系中加入一新的组分（称为挟带剂），挟带剂与待分离关键组分形成恒沸物（该恒沸物可以是二元的，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；但最好是前者），而使原体系中的组分得到分离。

恒沸精馏与萃取精馏一样，都是多组分非理想溶液的精馏。

一，恒沸精馏挟带剂的要求恒沸精馏挟带剂至少应与待分离组分之一形成恒沸物，且最好是形成一最低恒沸物，可以有较低的操作温度：在操作温度，压力及塔内组成条件下挟带剂与待分离组分是完全互溶的。

一个理想的挟带剂应具有以下性质：（1）当分离两沸点相近的组分或一最高沸点恒沸物时，所选择的挟带剂应具有下列性质之一：（i）挟带剂与其中一个组分形成一最低点恒沸物。

（ii）挟带剂与两个待分离组分分别形成两个最低沸点恒沸物，其中一恒沸物比另一恒沸物有足够低的沸点。

（2）当分离最低沸点恒沸物时，所选择的挟带剂应具有下列性质之一：（i）挟带剂与其中之一形成最低沸点恒沸物，且沸点比之原料恒沸物的沸点低很多。

（ii）挟带剂与原料组分形成一三元最低沸点恒沸物，其沸点比原料恒沸物的沸点低得多，且三元恒沸物中两个待分离组分之比有较大差别。

二恒沸精馏流程以分离乙醇-水恒沸物为例，可在其中加入苯作添加剂，加入苯之后的溶液形成了苯-水-乙醇的三组分非均相恒沸物。

恒沸精馏采用如图所示的流程，在恒沸精馏塔Ⅰ中部加入接近恒沸组成的乙醇-水溶液，塔顶加入苯。

精馏时，沸点最低的三组分恒沸物由塔顶蒸出，经冷凝并冷却至较低的温度后在分层器中分层。

各组分基本成分表如下：乙醇-苯-水三元共沸物性质项目共沸点℃乙醇％水％苯％64.85 18.5 7.4 74.1乙醇-苯-水乙醇-苯68.24 32.7 0.0 67.63苯-水69.25 8.83 8.83 91.17乙醇-水78.15 95.57 74.43 0.0其中苯相回流入Ⅰ塔作回流，苯作为挟带剂循环使用。

“化工原理”第6章《精馏》复习题.

《化工原理》第六章“精馏”复习题一、填空题1. 在汽-液相平衡的t-x-y图中,沸点与液相组成的关系曲线,称为________,沸点与汽相组成的曲线,称为____________.( ***答案***液相线(或泡点线) 汽相线(或露点线))2. 精馏过程,就是利用混合液的各组分具有不同的__________,利用_____________、_____________的方法,将各组分得以分离的过程. （***答案*** 沸点(或挥发度) 多次部分汽化多次部分冷凝)3. 当塔板中上升的汽相与下降液相之间达到＿＿＿＿＿时，该塔板称理论塔板。

***答案*** (相平衡)4. 分离某些α接近1的物系时,可采用一些特殊的精馏方法,如_______，_________.(***答案***萃取精馏恒沸精馏)5. 分离要求一定。

当回流比为一定时，在五种进料状况中，＿＿＿＿进料的ｑ值最大，其温度＿＿＿＿＿＿，此时，提馏段操作线与平衡线之间的距离＿＿＿＿，分离所需的总理论板数＿＿＿＿＿＿＿＿。

(***答案***冷液ｔF ＜ｔ泡最远最少)6. 精馏操作的依据是混合液中各组分的＿＿＿＿＿差异。

实现精馏操作的必要条件包括＿＿＿＿＿＿＿＿_＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(挥发度。

塔顶液相回流塔底上升气流)7. 试述五种不同进料状态下的q值：（1）冷液进料＿＿＿＿；（2）泡点液体进料＿＿＿＿＿；（3）汽液混合物进料＿＿＿；（4）饱和蒸汽进料＿＿＿＿；（5）过热蒸汽进料＿＿＿_____。

(***答案***（1）ｑ＞1（2）ｑ＝1（3）0＜ｑ＜1（4）ｑ＝0 （5）ｑ＜0）8. 某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持F，xf，回流比R和提馏段上升蒸汽量V'不变，则此时D＿＿＿＿，xd＿＿＿＿，W＿＿＿＿，xw＿＿＿＿＿＿。

（增加，不变，减少，无法确定）(***答案*** 减少，增加，增加，增加)9. 某精馏塔操作时，F，x F，q，D保持不变，增加回流比R，则此时x D＿＿＿，x W＿＿＿＿V＿＿＿＿，L/V＿＿＿＿。

谭天恩版化工原理第十章蒸馏复习题

谭天恩版化工原理第十章蒸馏复习题一．填空题1.蒸馏是分离的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的，分离的条件是。

答案:均，挥发性差异，造成气液两相系统（每空1分，共3分）2.在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度，但气相组成液相组成，而两相的量可根据来确定。

答案: 相等，大于，杠相液体混合物杆规则（每空1分，共3分）3.当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。

答案:大于（每空1分）4.双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比，若α=1表示。

物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈对角线。

答案:易挥发组分，难挥发组分，不能用普通蒸馏方法分离远离（每空1分，共4分）5.工业生产中在精馏塔内将过程和过程有机结合起来而实现操作的。

而是精馏与普通精馏的本质区别。

答案:多次部分气化，多次部分冷凝，回流（每空1分，共3分）6.精馏塔的作用是。

答案:提供气液接触进行传热和传质的场所。

（2分）7.在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为，其作用是；加料板以下的塔段（包括加料板）称为________，其作用是。

答案:精馏段（1分）提浓上升蒸汽中易挥发组分（2分）提馏段提浓下降液体中难挥发组分（2分）（共6分）8.离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，____互成平衡。

答案: 平衡温度组成（每空1分，共3分）9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1）和（2）。

答案: 塔顶易挥发组分含量高塔底压力高于塔顶（每空2分，共4分）10. 精馏过程回流比R 的定义式为；对于一定的分离任务来说，当R=时，所需理论板数为最少，此种操作称为；而R= 时，所需理论板数为∞。

答案:R= DL ∞ 全回流 R min （每空1分，共4分） 11. 精馏塔有进料热状况，其中以进料q 值最大，进料温度____泡点温度。

答案: 五种冷液体小于（每空1分，共3分）12. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于____，馏出液流量等于，操作线方程为。

精馏干货14-恒沸精馏

精馏干货14 || 恒沸精馏化工7071恒沸精馏的基本原理恒沸精馏（Azeotropic Rectification）又叫共沸精馏，是在分离的混合液中加入第三组分，以提高组分间的相对挥发度，从而用精馏的方法将它们分离。

恒沸精馏时，在被分离的二元混合液中加入第三组分，该组分能与原溶液中的一个或者两个组分形成最低恒沸物，从而形成了“恒沸物-纯组分”的精馏体系。

恒沸物从塔顶蒸出，纯组分从塔底排出，其中所添加的第三组分称为恒沸剂（共沸剂）或夹带剂。

2恒沸精馏的分类恒沸精馏是多组分(至少是三组分)非理想溶液的精馏。

根据所形成的共沸物能否分离为不互溶的两个液相，又分为均相恒沸精馏和非均相共沸精馏。

非均相共沸精馏的主要设备是精馏塔、塔顶冷凝器和分相器。

恒沸物可以在分相器中分为两个不互溶的液层：富含恒沸剂的液层回流，另一液层采出，从而以很经济的方式实现了恒沸物的分离。

与均相恒沸精馏相比，非均相恒沸精馏在分相器中实现液液分层，可以减少恒沸剂回收塔的工作，特殊情况下还可以实现单塔操作，节省设备投资。

▲塔顶产品为非均相恒沸物的流程乙醇－水恒沸混合物和恒沸剂苯加入A塔，塔底得到纯乙醇。

塔顶得到水、乙醇和苯的三元恒沸混合物，冷凝后进入分相器，在分相器中形成两个液层，上层富苯，下层富乙醇。

富苯层回流至A塔补充夹带剂，富乙醇层进入B塔，塔顶得到苯－乙醇恒沸物以回收苯，塔底得到乙醇和水的混合物进入C塔。

C塔顶为乙醇－水恒沸物，塔底为纯水。

通过此流程可以完成乙醇、水的分离。

▲塔顶产品为均相恒沸物的流程这一类恒沸精馏流程比较复杂。

图中所示为用甲醇作恒沸剂，从沸点接近的烷烃中分离甲苯的流程。

A塔塔顶产物（甲醇－烷烃恒沸物）冷凝后不分层，恒沸剂的回收不能利用简单的分层法，而需将塔顶产物通入萃取塔B中，从塔顶加入水将甲苯萃取出来。

萃取塔顶部得到轻相烷烃，底部出来的甲醇－水溶液在普通精馏塔中可分离得到甲醇和水。

A塔塔底产物进入D塔，D 塔底得到甲苯，塔顶产品部分回流，部分返回A塔继续使用。

恒沸精馏

恒沸精馏一、实验目的恒沸精馏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。

主要适用于含恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系。

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馏。

本实验的目的，旨在使学生通过制备无水乙醇，从而加强并巩固对恒沸精馏过程的理解；熟悉实验精馏塔的构造，掌握精馏操作方法；二、实验原理在常压下，用常规精馏方法分离乙醇–水溶液，最高只能得到浓度为95.57％（wt％）的乙醇。

这是乙醇与水形成恒沸物的缘故，其恒沸点78.15℃,与乙醇沸点78.30℃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，可采用恒沸精馏的方法。

实验室中恒沸精馏过程的研究，包括以下几个内容：夹带剂的选择恒沸精馏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：必须至少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℃以上。

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。

回收容易，一方面希望形成的最低恒沸物是非均相恒沸物，可以减少分离恒沸物所需要的萃取操作等，另一方面，在溶剂回收塔中，应该与其它物料有相当大的挥发度差异。

应具有较小的汽化潜热，以节省能耗。

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在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℃恒沸组成wt％1 2 3 1 2 3 1 2 3 乙醇水苯78.3 100 80.1 64.85 18.5 7.4 74.1乙醇水乙酸乙酯78.3 100 77.1 70.23 8.4 9.0 82.6乙醇水三氯甲烷78.3 100 61.1 55.50 4.0 3.5 92.5乙醇水正己烷78.3 100 68.7 56.00 11.9 3.0 85.02本实验采用正己烷为恒沸剂制备无水乙醇。

什么是恒沸精馏(共沸精馏)

一、什么是恒沸精馏（共沸精馏）在被分离的物系中加入共沸剂（或者称共沸组分），该共沸剂必须能和物系中一个或几个组分形成具有最低沸点的恒沸物，以至于使需要分离的集中物质间的沸点差（或相对挥发度）增大。

在精馏时，共沸组分能以恒沸物的形式从精馏塔顶蒸出，工业上把这种操作称为恒沸精馏。

下面以制取无水酒精为例，说明恒沸精馏的过程，水和酒精能形成具有恒沸点的混合物，所以用普通的精馏方法不能获得纯度超过96%（体积）的乙醇，若在酒精和水的溶液中加入共沸组分-苯，则可构成各种恒沸混合物，但以酒精、苯和水所组成的三组分恒沸混合物的沸点为最低（64.84℃）。

当精馏温度在64.85℃时，酒精、苯和水的三元混合物首先被蒸出；温度升至68.25℃时，蒸出的是酒精与苯的二元恒沸混合物；随着温度继续上升，苯与水的二元恒沸混合物和酒精与水的二元恒沸混合物也先后蒸出，这些恒沸物把水从塔顶带出，在塔釜可以获得无水酒精。

工业上广泛地用于生产无水酒精的方法，就是根据此原理。

恒沸精馏的过程中，所加入的共沸组分必须从塔顶蒸出，而后冷凝分离，循环使用。

因而恒沸精馏消耗的能量（包括汽化共沸剂的热量和输送物料的电能）较多。

二、什么是萃取精馏？在被分离的混合物中加入萃取剂，萃取剂的存在能使被分离混合物的组分间的相对挥发度增大。

精馏时，其在各板上基本保持恒定的浓度，而且从精馏塔的塔釜排出，这样的操作称为萃取精馏。

例如，从烃类裂解气的碳四馏分费力丁二烯时，由于碳四馏分的各组分间沸点相近及相对挥发度相近的特点，而且丁二烯与正丁烷还能形成共沸物，采用普通的精馏方法是难以将丁二烯与其它组分加以分离的。

如果采用萃取精馏的方法，在碳四馏分中加入乙腈做萃取剂，则可增大组分间的相对挥发度，使得用精馏的方法能将沸点相近的丁二烯、丁烷和丁烯分离。

碳四馏分经过脱碳三、和碳五馏分后，进入丁二烯萃取剂精馏塔，在萃取剂乙腈的存在下，使丁二烯（包括少量的炔烯）、乙腈与其它组分分开，从塔釜采出并进入解析塔，在此塔中，丁二烯、炔烯从乙腈中解析出来，萃取剂循环使用。

化工原理-恒沸精馏..

三个二元正偏差共沸物。 m—
一个三元正偏差共沸物。
脊、谷、鞍点
设 m—正偏差共沸物，（或最低共沸物）
M—负偏差共沸物，（或最高共沸物）
对于压力面：
★三个二元m(或M),有三元共沸物存在. ★ 二个m，或一个m与一个低沸点组分，使压力面产生脊；
二个M，或一个M与一个高沸点组分，使压力面产生谷。 ★有脊又有谷，会出现鞍点，为鞍点共沸物.
三元恒沸物系统的汽液平衡图
在恒沸温度下液相完全互溶不分层的体系，称为均相恒沸物，均相恒沸物可以有最高恒沸点和最低恒沸点两种，如乙醇-水、丙酮—氯仿、乙酸—乙酸丁酯—水等时典型的均相恒沸物。有时由于溶液与理想溶液的正偏差很大，互溶性降低，形成最低恒沸物的组分在液相中彼此不能完全互溶，液相出现两相区，为非均相恒沸物，所有非均相恒沸物都具有最低恒沸点，如苯—水、正丁醇—水、乙醇— 苯—水、糠醛—水等物系都为非均相恒沸物系。
醋酸乙酯苯
己烷庚烷
91.70 61.40 51.00 83.00
温度 ℃
114.65 80.05 105.4 115.38 74.80 71.80 73.20 73.50 68.24 76.65 56.10 51.50 74.80 71.92 60.20 63.45 54.70 55.70 50.95 54.00
例题：
[例] 试求总压为86.27[kPa]时，氯仿（1）---乙醇（2）的恒沸组成与恒沸温度，若已知
ln 1 x22 (0.59 1.66 x1 ); ln 2 x12 (1.42 1.66 x2 ) <1>
lg
p10 mmHg

6.02808
1163.0 227 t

恒沸精馏——精选推荐

恒沸精馏一、实验目的1．加强并巩固对恒沸精馏原理及过程的理解；2．了解工业上恒沸精馏生产无水乙醇的过程3．熟悉精馏塔的构造和操作4．理解恒沸精馏过程中分相回流的优点二、实验原理一般的精馏过程是以液相混合物中各组分的相对挥发度不同作为依据，但是生产中需要分离的液相混合物有的具有恒沸点，也有的其相对挥发度很相近。

乙醇-水混合液在101.3kPa下有恒沸组成95.57wt%（摩尔分数X ethanol=0.894），不能采用普通精馏方法获得无水乙醇。

工业上常采用特殊的精馏方法进行分离，恒沸精馏便是其中之一。

恒沸精馏通过添加第三组分与原组分之一形成二元最低恒沸物，或与原来的两组分形成三元最低恒沸物，其沸点较原组分低得多，使原液相混合物变成“恒沸物-纯组分”的蒸馏，其相对挥发度大而易于分离。

其中添加的第三组分称为夹带剂或恒沸剂。

若塔顶恒沸物冷凝相涉及一个以上液相系统，则称之为非均相恒沸精馏。

非均相恒沸精馏已被实际应用了将近一个世纪，最广泛的原因是乙醇-水的混合物制备无水乙醇，常用的夹带剂有苯、二乙醚、正己烷和环己烷等。

1. 夹带剂选择原则恒沸精馏中对夹带剂的选择很重要，它关系到目标体系能否分离及是否经济可行。

通常对夹带剂的选择有以下要求：（1）至少能与目标分离体系中一个组分形成恒沸物，其沸点与原溶液中任一组分沸点或原来的恒沸点相差10以上，这是对夹带剂的基本要求。

（2）在形成的恒沸物中夹带剂含量应尽可能少，亦减少夹带剂的用量，节省能耗。

（3）回收容易，期望所形成的恒沸物为非均相恒沸物，冷凝后能够分相，以使夹带剂易于回收。

（4）应具有较小的汽化潜热，以节省能耗。

（5）价廉、易得、无毒、热稳定性好及腐蚀性好等。

2. 工业上无水乙醇生产工艺乙醇-水通过恒沸精馏至取无水乙醇是典型的、具有明显工业价值的恒沸精馏例子，其以苯作为夹带剂，其流程见图11-1。

将工业酒精加入恒沸精馏塔1，塔内加入夹带剂苯。

苯、乙醇和水形成三元最低恒沸物（沸点：64.6℃）在塔顶溜出，塔釜排出产品无水乙醇。

6.13. 恒沸精馏与萃取精馏

1）萃取剂比挟带剂易于选择； 2）萃取剂在精馏过程中基本上不气化，故萃取精馏的耗能量较恒沸精馏的为少； 3）萃取精馏中，萃取剂加入量的变动范围较大，而在恒沸精馏中，适宜的挟带剂量多为一定，故萃取精馏的操作较灵活，易控制；
4）萃取精馏不宜采用间歇操作，而恒沸精馏则可采用间歇操作方式； 5）恒沸精馏操作温度较萃取精馏的为低，故恒沸精馏较适用于分离热敏性溶液。
3、多组分精馏多为非理想物系，平衡关系复杂，需要引入活度、逸度的概念核平衡关系；
二、多组分精馏的简化 1、轻关键组分的概念：为达到分离要求，必须对它在釜液中的组成加以限制，使得进料中比它更轻的组分和它自身的绝大部分进入馏出液中。 2、重关键组分的概念：为达到分离要求，必须对它在馏出液中的组成加以限制，使得进料中比它更重的组分和它自身的绝大部分进入釜液中。
例如：在常压下苯的沸点为80.1℃，环己烷的沸点为80.8℃，若在苯—环己烷溶液中加入萃取剂糠醛，则溶液的相对挥发度发生显著的变化，如下表所示。表苯—环己烷溶液中加入糠醛后α的变化溶液中糠醛的摩尔分率相对挥发度 0 0.2 0.4 0.5 0.6 0.7
0.98 1.38 1.86 2.07 2.36 2.7
恒沸剂的选择原则：（1）新的最低恒沸物沸点要与另一从塔底排出的组分要有足够大的差别，一般要求大于10℃。（2）希望能与料液中含量较少的那个组分形成恒沸物，而且夹带组分的量要尽可能高，这样夹带剂用量较少，能耗较低。（3）最好能形成非均相恒沸物，以便于回收其中的夹带剂。如乙醇－水恒沸精馏中静置分层的办法。（4）还应满足其它的工业要求，如具备热稳定性、无毒、不腐蚀、来源容易、价格低廉等。
6.13. 恒沸精馏与萃取精馏
6.13.1. 恒沸精馏

特殊精馏-恒沸精馏

Rm
一般以下情况之一可考虑采用特殊精馏
被分离的混合物沸点差极小，一般认为小于3oC时组分之间的相对挥发度α12=1.05时生成恒沸物的物系物料在精馏条件下，易分解，易聚合的物系
恒沸精馏，萃取精馏，水蒸气精馏和分子精馏
3.2 恒沸精馏
定义：加入溶剂S后，其可以与原溶液中某一组分或几个组分形成最低（或最高）恒沸物从塔顶蒸出的精馏以增大原组分间相对挥发度差的非理想溶液的多元精馏形成的恒沸物从塔顶（塔釜）采出，塔釜（塔顶）引出较纯产品，最后将恒沸剂与组分分离。
一、恒沸物
2、恒沸物的分类：按恒沸物温度，可分为最高恒沸物和最低恒沸物。
如：苯酚和苯甲醛，按恒沸物状态，可分为均相恒沸物和非均相恒沸物 o t沸苯酚=182 C, t沸苯甲醛=179oC, 当 x苯酚=0.46, x苯甲醛=0.54时， t共沸= 185.6oC
最低恒沸物为：t恒沸< t1沸< t2沸最高恒沸物为：t恒沸> t2沸> t1沸
怎么确定S的用量?????
四、恒沸精馏的简捷计算
1、恒沸剂用量及全塔物料衡算
进料量及进料组成F, xF1 , xF2 已知条件恒沸组成
xS1(D)
塔釜采出纯组分2，xW2(W) 恒沸剂为纯S, xS
1、恒沸剂用量及全塔物料衡算 (1)图解法(三角相图)
1
SF线，M必在此线上。
S+F=M S s 根据杠杆规则
S
S
不形成恒沸物
P P1S P2S
形成最低沸点恒沸物
形成最高沸点恒沸物
P
S P1

S P2
◆非均相恒沸物
为组成各不相同的两相或两相以上构成的恒沸物，如苯和水物系。非均相恒沸物都为最低恒沸物

精馏干货14-恒沸精馏

恒沸物从塔顶蒸出，纯组分从塔底排出，其中所添加的第三组分称为恒沸剂（共沸剂）或夹带剂。

2恒沸精馏的分类恒沸精馏是多组分(至少是三组分)非理想溶液的精馏。

根据所形成的共沸物能否分离为不互溶的两个液相，又分为均相恒沸精馏和非均相共沸精馏。

非均相共沸精馏的主要设备是精馏塔、塔顶冷凝器和分相器。

恒沸物可以在分相器中分为两个不互溶的液层：富含恒沸剂的液层回流，另一液层采出，从而以很经济的方式实现了恒沸物的分离。

与均相恒沸精馏相比，非均相恒沸精馏在分相器中实现液液分层，可以减少恒沸剂回收塔的工作，特殊情况下还可以实现单塔操作，节省设备投资。

▲塔顶产品为非均相恒沸物的流程乙醇－水恒沸混合物和恒沸剂苯加入A塔，塔底得到纯乙醇。

塔顶得到水、乙醇和苯的三元恒沸混合物，冷凝后进入分相器，在分相器中形成两个液层，上层富苯，下层富乙醇。

富苯层回流至A塔补充夹带剂，富乙醇层进入B塔，塔顶得到苯－乙醇恒沸物以回收苯，塔底得到乙醇和水的混合物进入C塔。

C塔顶为乙醇－水恒沸物，塔底为纯水。

通过此流程可以完成乙醇、水的分离。

▲塔顶产品为均相恒沸物的流程这一类恒沸精馏流程比较复杂。

图中所示为用甲醇作恒沸剂，从沸点接近的烷烃中分离甲苯的流程。

萃取塔顶部得到轻相烷烃，底部出来的甲醇－水溶液在普通精馏塔中可分离得到甲醇和水。

A塔塔底产物进入D塔，D 塔底得到甲苯，塔顶产品部分回流，部分返回A塔继续使用。

恒沸精馏

图中Ｆ代表乙醇–水混合物的组成，随着夹带剂正己烷的加入，原料液的总组成将沿着线而变化，并将与线相交于G点。这时，夹带剂的加入量称作理论恒沸剂用量，它是达到分离目的所需最少的夹带剂用量。如果塔有足够的分离能力，则间歇精馏时三元恒沸物从塔顶馏出 (56℃),釜液组成就沿着线向A点移动。但实际操作时，往往总将夹带剂过量，以保证塔釜脱水完全。这样，当塔顶三元恒沸物Ｔ出完以后，是出沸点略高于它的二元恒沸物，最后塔釜得到无水乙醇，这就是间歇操作特有的效果。
四、实验装置与流程
实验所用的精馏柱为内径的玻璃塔，塔内分别装有不锈钢三角形填料，压延孔环填料，填料层高1米。塔身采用真空夹套以便保温。塔釜为1000ml的三口烧瓶，其中位于中间的一个口与塔身相连，侧面的一口为测温口，用于测量塔釜液相温度，另一口作为取样口。塔釜配有350 ｗ电热碗，加热并控制釜温。经加热沸腾后的蒸汽通过填料层到达塔顶，塔顶采用一特殊的冷凝头，以满足不同操作方式的需要。既可实现连续精馏操作，又可进行间歇精馏操作。塔顶冷凝液流入分相器后，分为两相，上层为油相富含正已烷，下层富含水，油相通过溢流口，用考克控制回流量。
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℃
恒沸组成wt％
12 3
12
3
12
3
乙醇水苯 78.3 100 80.1 64.85 18.5 7.4 74.1
乙
乙酸
醇水乙酯 78.3 100 77.1 70.23 8.4 9.0 82.6
乙
三氯
醇水甲烷 78.3 100 61.1 55.50 4.0 3.5 92.5
1–加热锅；2–进料口；3–填料；4–保温管； (2) 需要采集哪

试验七恒沸精馏

实验七恒沸精馏一、实验目的1．通过实验加深对恒沸精馏过程的理解。

2．熟悉精馏设备的构造，掌握精馏操作方法。

3．能够对精馏过程做全塔物料衡算。

4．学会使用气相色谱分析气、液两相组成。

二、实验原理恒沸精馏是一种特殊的分离方法，它是通过加入适当的分离媒介来改变被分离组分之间的相对挥发度，从而使分离由难变易的分离过程。

恒沸精馏主要适用于含恒沸物组成且用普通精馏无法得到纯品的物系。

通常，加入的分离媒介（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，从塔顶蒸出，而塔釜得到纯物质。

这种方法就称作恒沸精馏。

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（恒沸点78.15℃），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，在乙醇一水系统中加入第三种物质，该物质被称为共沸剂。

实验室恒沸精馏制无水乙醇过程研究主要包括以下几个内容：（1）夹带剂的选择就工业乙醇制备无水乙醇，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，都可用作夹带剂。

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。

表7.1为几种常用的恒沸体系的有关数据。

表7.1 常压下夹带剂与水、乙醇形成三元恒沸物的数据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，即一个三元恒沸物和三个二元恒沸物，相关的恒沸物性质如下表7.2所示。

表7.2 乙醇-水-正己烷三元系统恒沸物性质（2）精馏区恒沸精馏过程不仅与塔的分离能力有关，而且与进塔总组成落在哪个浓度区域有关。

因为精馏塔中的温度沿向上是逐板降低，不会出现极值点，只要塔的分离能力（回流比，塔板数）足够大，塔顶产物可为温度曲线的最低点，塔底产物可为温度曲线上的最高点。

因此，当温度曲线在全浓范围内出现极值点时，该点将成为精馏路线通过的障碍。

恒沸精馏实验实习报告

一、实验目的1. 了解恒沸精馏的原理和操作方法；2. 掌握恒沸精馏实验的操作步骤和注意事项；3. 分析恒沸精馏实验结果，探讨影响精馏效果的因素。

二、实验原理恒沸精馏是一种利用恒沸混合物沸点低于各组分沸点的原理，通过增加非挥发性物质来降低恒沸混合物的沸点，从而实现分离的方法。

实验中，采用乙醇-水恒沸混合物作为研究对象，通过加入一定量的乙二醇，使其成为新的恒沸混合物，降低沸点，实现分离。

三、实验仪器与药品1. 仪器：恒沸精馏装置、温度计、冷凝器、加热器、烧杯、漏斗、移液管等；2. 药品：乙醇、水、乙二醇。

四、实验步骤1. 准备恒沸精馏装置，连接好各部分管道，检查密封性；2. 在烧杯中加入一定量的乙醇-水恒沸混合物，加入乙二醇；3. 开启加热器，控制加热速度，使混合物沸腾；4. 通过冷凝器将蒸汽冷凝成液体，收集恒沸精馏产物；5. 观察并记录恒沸精馏过程中的温度变化，分析恒沸精馏效果；6. 重复实验，比较不同条件下恒沸精馏效果。

五、实验结果与分析1. 实验过程中，随着加热的进行，混合物温度逐渐升高，当达到恒沸点时，温度不再上升；2. 加入乙二醇后，恒沸点降低，混合物沸点降低，分离效果提高；3. 通过改变加热速度和乙二醇加入量，可以调整恒沸精馏效果。

六、实验结论1. 恒沸精馏实验成功实现了乙醇-水恒沸混合物的分离；2. 乙二醇的加入降低了恒沸点，提高了分离效果；3. 通过调整加热速度和乙二醇加入量，可以控制恒沸精馏效果。

七、实验总结本次恒沸精馏实验，使我们对恒沸精馏原理和操作方法有了更深入的了解，掌握了实验操作步骤和注意事项。

在实验过程中，我们要注意控制加热速度和乙二醇加入量，以确保实验结果的准确性。

此外，实验结果的分析和总结有助于我们进一步理解恒沸精馏原理，为实际应用提供参考。

恒沸精馏试验报告

恒沸精馏试验报告一、实验目的1.了解和掌握常见有机化合物的恒沸精馏方法；2.熟悉使用真空精馏装置进行恒沸精馏的操作方法；3.探究经过恒沸精馏后，有机化合物的纯度和收率变化情况。

二、实验仪器和药品1.实验仪器：真空恒沸精馏装置、温度计、恒温油浴、电磁搅拌器等；2.实验药品：苯甲酸、甲酸、甲苯、二甲苯、正己烷等。

三、实验步骤1.准备工作：根据实验需求，准备适量的苯甲酸、甲酸、甲苯、二甲苯等试样，并称取合适的质量；2.装置设定：将真空恒沸精馏装置组装好，确保各部件连接牢固，并将温度计插入试样瓶中；3.调整温度：在恒温油浴中设置适当的温度，使之稍高于试样的恒沸温度；4.开始蒸馏：将试样瓶放入装置中，并通入适量的减压水泵，开始进行恒沸精馏；5.收集馏出液：将馏出液收集至标定烧瓶中，并在收集过程中不断更换收集瓶以得到纯净的馏出物；6.终点判断：观察温度计示数稳定时，表示已经达到了恒沸点，收集过程结束；7.结束操作：关闭减压水泵，并将玻璃仪器严格清洁干净。

四、实验结果和数据处理1.对每个试样进行恒沸精馏，观察并记录其沸点和馏出液的颜色变化、收率情况等；2.根据馏出液的颜色变化和沸点的变化，判断有机化合物的纯度程度；3.通过计算收率来评价整个恒沸精馏过程的效果。

五、实验讨论和结论1.根据实验结果分析，经过恒沸精馏后，试样的纯度得到了显著提升；2.实验数据显示，各试样的收率情况有所不同，可能受到反应物的纯度和操作过程的影响；3.根据实验结果可得出结论，恒沸精馏是一种有效分离有机化合物的方法，能够提高化合物的纯度和回收率。

六、实验总结通过本次实验，我对恒沸精馏的原理和操作方法有了更深入的了解。

通过实际操作，我学会了如何使用真空恒沸精馏装置进行恒沸精馏，并掌握了判断有机化合物纯度和收率的方法。

同时，本次实验也加深了我对有机化合物分离和纯化的认识，提高了我的实验操作技能。

总之，本次实验对于提高我在有机化学实验方面的能力和实验技巧具有积极的促进作用。