恒沸精馏
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。
恒沸精馏和氢键的关系
恒沸精馏和氢键的关系恒沸精馏是一种高效且常用的分离纯化技术。
它基于混合物的沸点等于组成物沸点的平均值的原理，通过反复煮沸和冷凝的过程，达到将混合物分离纯化的目的。
在恒沸精馏中，有时候会涉及到“氢键”的概念。
那么恒沸精馏和氢键有哪些关系呢？下文将从以下几个方面进行探讨。
一、氢键的概念氢键是一种分子内或分子间的非共价键。
它是由一种分子中的氢原子与另一个分子中的非金属原子(如氮、氧、氟)形成的电负性较强的原子间的作用力。
这种作用力的强度通常在5-10kcal/mol之间，比普通的范德华力强，但比化学键弱。
二、恒沸精馏的基本原理恒沸精馏的基本原理是利用反复煮沸、冷凝的过程，按照不同组分的沸点逐步纯化混合物。
在反复煮沸、冷凝的过程中，混合物中沸点较低的组分先被挥发出来，冷凝成为液体；沸点较高的组分则留在容器中，逐渐增加其浓度。
这个过程一直进行到混合物的所有组分都被分离出来。
恒沸精馏能够有效地分离多种组分，从而达到纯化混合物的目的。
三、氢键对恒沸精馏的影响对于其中涉及氢键的混合物，其煮沸温度通常较高，且比单纯的沸点计算结果高得很多。
这是由于氢键的存在使得液体的内能要高于预期，因此需要更长时间的煮沸时间和更高的温度才能完全分离出组分。
在进行恒沸精馏时，体系需要经过反复的精馏过程，其间需要不断升高温度，以使其中存在较多氢键的组分能够分离出来。
一般情况下，氢键会对恒沸精馏的分离效率造成一定的影响。
四、氢键的应用氢键在生物、化学、药物等领域中有着广泛的应用。
在生物学领域，氢键在蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构中起着重要的作用。
在合成化学中，它也被广泛应用于配位化学、有机合成等领域。
在药物合成领域，氢键也常用来设计具有特定功能性、生物活性的药物分子。
在高分子材料领域中，氢键也被广泛应用于自组装、多肽注入等领域。
结论：恒沸精馏和氢键是有关系的。
在恒沸精馏这种分离纯化技术中，氢键的存在会对分离效率造成一定的影响。
同时，氢键在化学、生物、药物等领域中也有着广泛的应用。
第三章 精馏3-2-恒沸精馏
二组分活度系数的计算
3.2
恒 沸 精 馏
c. 当A12=A21=A时，此二元系统称对称系统 时 此二元系统称对称系统, 方程可变为单参数的对称方程
ln γ 1 = A12 x = Ax ;
2 2 2 2
lnγ 2 = A x = Ax
2 21 1
2 1
为理想体系; d. 当A12=A21=0时，γi = 1为理想体系 为理想体系 时 为负偏差非理想体系; 当A12<0, A21<0时, γi < 1 为负偏差非理想体系 时 为正偏差非理想体系; 当A12>0, A21>0时, γi > 1 为正偏差非理想体系 时
沸 精 馏
（A）范拉尔（Van-laar）方程 ）范拉尔（ ）
ln γ 1 =
A12 A12 x1 1 + A x 21 2
2
;
ln γ 2 =
A21
2
A21 x2 1 + A12 x1 （2-40） ）
一、恒沸物和恒沸组成的计算
(Azeotropic mixtures and calculation of azetropic composition） ）
x s = 0 .8 Rmin = 2.46
(α 12 )s = 1.79
N min = 14 .7 块） （
采用特殊精馏的方法可以大大提高分离效率
特殊精馏的分类 （1）恒沸精馏 (Azetropic Distillation)： ） ： √
加入的新组分与被分离系统中的一个或几个 组分形成最低(最高)恒沸物从塔顶( 采出。 组分形成最低(最高)恒沸物从塔顶(釜)采出。 加入的新组分称为恒沸剂。 加入的新组分称为恒沸剂。
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。
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。
热泵恒沸精馏工艺技术
热泵恒沸精馏工艺技术热泵恒沸精馏工艺技术是一种应用热泵技术和精馏技术相结合的新型分离工艺，可以实现高效的分离和回收。
下面将介绍热泵恒沸精馏工艺技术的原理、优势和应用。
热泵恒沸精馏工艺技术的原理是利用热泵设备将低温低压的回流液体加热至饱和温度，然后将其送入塔底进行精馏。
在塔底产生蒸汽的同时，热泵设备将冷凝蒸汽回收并进行热交换，以增加冷凝器的效果。
通过不断循环加热和回收冷凝，可以实现塔底恒沸的条件，提高精馏过程的效率。
热泵恒沸精馏工艺技术具有许多优势。
首先，通过恒沸条件，可以节约大量的能源。
在传统的精馏过程中，大量的能量耗费在加热和冷凝上。
而利用热泵设备进行热交换，可以有效地回收和利用能量，减少能源消耗。
其次，热泵恒沸精馏工艺技术具有较高的分离效率。
塔底的恒沸条件可以提高精馏塔的工作效率，进一步提高产品的纯度和产品率。
此外，热泵恒沸精馏工艺技术还具有较小的占地面积和较低的投资成本，使其在实际应用中更具有竞争优势。
热泵恒沸精馏工艺技术在许多领域都有广泛的应用。
首先，它可以应用于石油化工行业中的大型化工厂。
利用热泵恒沸精馏工艺技术，可以实现石油化工产品的高效分离和回收，增加产品的附加值和利润。
其次，热泵恒沸精馏工艺技术还可以应用于精细化工行业，如医药、农药和染料等。
在这些领域中，产品的纯度和品质对于产品的价值至关重要，而热泵恒沸精馏工艺技术可以提供高效的分离和回收，保证产品的质量。
此外，热泵恒沸精馏工艺技术还可以应用于环保领域，如废水处理和废气治理。
通过热泵设备的运用，可以实现废气和废水中有用成分的回收和再利用，实现资源的最大化利用和环境的可持续发展。
总之，热泵恒沸精馏工艺技术是一种高效、节能和环保的分离工艺。
它在石油化工、精细化工和环保领域都有广泛的应用前景。
我们应该进一步研究和开发该技术，并加大对其工艺参数的优化和工程应用的推广，以促进工业领域的可持续发展。
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。
化工原理-恒沸精馏解析
10.57 56.83 31.46 33.00 24.00 5.00 75.00 29.60 55.60 44.50 61.30 75.00 43.00 72.00 86.00 61.00 69.50 65.00 84.00 92.00
11.00 37.00 39.00 38.00 64.00
78.15 87.72 80.37 73.45 70.40 34.15 92.25 69.25 84.10 55.70 64.95 72.80 74.75 37.65 42.40 39.25 40.15 53.50 59.30 60.80 79.80 105.5 204.3 204.4 204.3
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。
182.45
乳酸异 60
戊酯
185.6 甲酚（对） 苯甲醇 38
206.0
苯乙酮 52
198.6
209.0
207.6
207.00 208.45
目前，已知的恒沸物中最高恒沸物较少，不到300种，最低恒沸物数量 很多，达3000余种。
组分A mol%,
A =100(B+C)
组分 B与C
常见的三元最高恒沸物
mol% B与C
温度 ℃
组分A mol%,
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。
共沸精馏和萃取精馏
共沸精馏、萃取精馏介绍一、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。
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。
2.4.2-恒沸精馏
精馏
特殊精馏
甲乙酮－甲苯－正庚烷相平衡图
正庚烷和甲乙酮有最低恒沸物，
Taz=７７℃．
实线：表示各等泡点温度线虚线：表 示各等露点温度线
每条箭头：是一对x-y数据
4
第4页，共22页。
精馏
具有恒沸物相图的特点
(1)具有三对性质相同的两元恒沸物时,大多会有三元恒沸物
特殊精馏
5
第5页，共22页。
精馏
第19页，共22页。
19
精馏
特殊精馏
恒沸精馏课堂讨论
1. 有89％和30％二种乙醇-水溶液，问可以用什么方法制备无水 乙醇？
2. 采用恒沸精馏制备无水乙醇，是否夹带剂的用量越多越好？
3. 当采用间歇精馏分相回流时，恒沸精馏塔釜内的总组成会
发生怎样的变化？
第20页，共22页。
20
精馏
特殊精馏
5. 夹带剂的选择
不变的液体混合物。
0
x
1
第2页，共22页。
上曲面是露点面
下曲面是泡点面 恒沸点两面相切
2
精馏
特殊精馏
三角相图的解读
A
G
F
Q
R
E
M
C
20D P40 H 60 80
从M点作平行线
AF EF
－
－
xC xS
CE － xA
从M点作垂直线
100 S
MP － xA
MQ － xC MR － xS
3
第3页，共22页。
精馏产物不仅与塔的分离能力有关，
还与全部进料总组成（原料组成、溶剂用量）有关。
在二元精馏
T-x 图 上 的 差 异 ：
第15页，共22页。
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
恒沸精馏实验报告
恒沸精馏实验报告可以分为两相，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（质量分数）123123123乙醇水苯78.31080.164.8518.5%7.4%74.1%乙醇水乙酸乙酯78.31077.170.238.4%9.0%82.6%乙醇水三氯甲烷78.31061.155.54.0%3.5%92.5%乙醇水正己烷78.31068.756.011.9%3.0%85.02%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/℃恒沸组成（质量分数）在恒沸点分相液的相态乙醇水正己烷乙醇-水78.17495.57%4.43%均相水-正己烷61.555.6%94.40%非均相乙醇-正己烷58.6821.02%78.98%均相乙醇-水-正乙烷56.011.98%3.00%85.02%非均相（2）决定精馏区具有恒沸物系统的精馏进程与普通精馏不同，表现在精馏产物不仅与塔的分离能力有关，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。
于是，精馏产物按混合液的总组成分区，称为精馏区。
当添加一定数量的正己烷于工业乙醇中蒸馏时，整个精馏过程可以用下图加以说明。
图上A、B、W分别表示乙醇、正己烷和水的纯物质，C、D、E点分别代表三个二元恒沸物，T点为A-B-W三元恒沸物。
恒沸精馏实验
恒沸精馏实验恒沸精馏装置主体实图恒沸精馏冷凝头一、实验操作方法（1）恒沸剂（夹带剂）用量的确定恒沸剂（夹带剂）理论用量的计算可利用三角形相图按物料平衡式求解。
若原溶液的组成为F点，加入恒沸剂B以后，物系的总组成将沿FB线向着B点方向移动。
当物系的总组成移到G点时，恰好能将水以三元恒沸物的形式带出，以单位原料液F为基准，对水作物料衡算，得：DX D水=FX F水D=FX F水/X D水B=D•X DB式中：F—进料量；D—塔顶三元恒沸物量；B—恒沸剂（夹带剂）理论用量；X Fi—ⅰ组分的原料组成；X Di—塔顶恒沸物中ⅰ组成。
附恒沸剂的选择：1.必须至少能与原溶液中一个组分形成最低恒沸物，比原组分恒沸点低10℃以上。
2.在形成的恒沸物中，恒沸剂含量应尽可能少，节省能耗。
3.回收容易，一是非均相恒沸物，二是挥发度差异大。
4.具有较小的汽化潜热，节省能耗。
5.价廉、来源广、无毒、热稳定性好、腐蚀性小。
（2）实验操作步骤1).检查仪器设备是否正常；2).称取约150克95%乙醇（以色谱分入釜中。
打开分馏头上回流阀、下回流阀，关闭出料阀，集液器阀关闭，注意各连接处要密闭（阀门不能松脱，以防漏气）。
3).装好电炉（炉与三口烧瓶之间应有间隔），打开电源开关，开始加热，调节加热量，一般电压控制在120~130V，开通冷却水。
同时开始记录各项参数，记录内容：时间、操作与现象、釜液温度、塔顶温度、加热电压。
每20分钟记录一次。
4).当塔顶开始有回流时（塔顶温度56℃），让冷凝液全回流并保持10~20分钟，全回流过程中取三元恒沸物样品作色谱分析，考察其组成。
5).液体全回流结束后关闭分馏头下回流阀，利用分馏头出料阀调节回流比为2：1，还要控制好加热电压，并保持合适的液面，当水相不再增加时，将水相取出称重并做分析，记录其组成。
6).当塔顶水相全部出完后打开分馏头下回流阀，将分馏头中的油相全部放入塔中全回流（塔顶温度58~59℃）。
恒沸精馏和氢键的关系
恒沸精馏和氢键的关系引言在化学领域，精馏是一种常用的分离纯化方法，常用于液体混合物的分离。
恒沸精馏是一种特殊的精馏方法，它是在常压下进行的精馏过程，通过利用物质的恒沸特性，即在给定温度下的恒定沸点，来实现分离。
氢键是一种特殊的化学键，常见于含氢分子（如水、醇和羧酸等）中。
氢键是由氢原子与电负性较高的原子（如氮、氧、氟等）之间的强相互作用引起的。
本文将围绕恒沸精馏和氢键的关系展开讨论，探索恒沸精馏在分离含氢分子混合物中的应用，并深入探讨其中的机理和影响因素。
恒沸精馏的原理恒沸精馏是基于物质的恒沸特性进行的精馏方法。
对于一个恒沸体系，其成分固定，在给定温度下的蒸汽与液体的组成比例是恒定的。
通过较短的精馏柱和高冷凝器温度，可以实现高效的分离纯化。
在恒沸精馏中，通过控制温度和压力，将待分离的混合物进行升温，使其恒沸组分从液体中转化为蒸汽，经过冷凝器后得到纯净物质。
恒沸精馏在含氢分子混合物中的应用由于氢键的存在，含氢分子（如水、醇和羧酸等）的沸点较高，常规精馏方法难以实现有效的分离。
而恒沸精馏方法可以通过控制温度和压力，在常压下实现含氢分子的高效分离。
恒沸精馏对于含水分子的分离具有重要意义。
水分子通过氢键产生了较高的沸点，使得常规精馏方法难以分离。
而恒沸精馏方法可以在常温下有效分离水和其他成分，从而得到纯净的水。
此外，恒沸精馏也可以用于分离其他含氢分子混合物，如醇和羧酸。
通过控制温度和压力，可以将目标物质从混合物中分离出来，得到高纯度的产物。
恒沸精馏中的氢键影响因素在恒沸精馏中，氢键的存在对分离效果有重要影响。
以下是几个影响因素的讨论：1. 氢键强度氢键的强度是影响恒沸精馏的重要因素之一。
氢键的强度与电负性差异和原子间距相关，强氢键对恒沸精馏的效果有利于分离目标物质。
2. 温度温度对恒沸精馏中的氢键影响显著。
随着温度的升高，氢键的强度降低，分子更容易从液体相转移到气体相，从而实现有效的分离。
3. 压力压力对恒沸精馏中的氢键强度也有显著影响。
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项目内容 物料分析 技术选择 工艺流程
项目内容：
工业酒精的精馏方案设计 本设计的题目是用50%工 业酒精（质量分数，下同） 精制提纯纯度大于99.99% 的无水乙醇，已知条件如 下： 乙醇-水-形成二元恒沸物， 恒沸点78.15℃。苯-乙醇水-形成三元非均相恒沸物， 恒沸点64.85℃。常温下， 非均相恒沸物会分为轻重 两相。 各物料组分含量见下表。
工艺流程
3. 苯-乙醇-水形成三元非均相恒沸物，恒沸点64.85℃ 水的沸点100℃，乙醇的沸点78.3℃，苯的沸点 80.10℃ 苯-乙醇-水的混合液,由于两两组分溶解度不同,会出 现分层现象.混合液的上层为含有少量乙醇和水的苯 液,下层为含有少量苯的乙醇-水溶液。 对于上层苯液中主要含有苯、少量乙醇和水 只要除去里面的少量乙醇和水就可以得到纯度较高的 苯.由于苯在水中的溶解度为0.175g,乙醇含有一个亲 水性基团-OH,可以与水任意比例 混溶,且苯、乙醇、 水三组分混合后不会发生化学反应,用水作溶剂,通过 少量水多次萃取,就可以除去溶液里的乙醇.萃取分离 乙醇后的苯液含有 少量的水，通过干燥剂处理便可 以除去里面的水.
生产无水乙醇的方法或直接加入干燥剂来制取纯度较高的、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汽化，萃取精馏的耗能量较恒 沸精馏少。
3、萃取精馏过程中，萃取剂加入量的变动范围较大，在恒沸精
馏中适宜的挟带剂量多为一定。所以萃取精馏操作较灵活，易控 制。
恒沸精馏
原理：
若在两组分恒沸液中加入第三组分（称为挟带
剂），该组分能与原料液中的一个或两个组分形
成新的恒沸液，从而使原料液能用普通精馏方法
予以分离。 恒沸精馏流程取决于挟带剂与原组分形成的恒沸 液的性质。
挟带剂的要求：
1、挟带剂应能与被分离组分形成新的恒沸液，其恒沸
点要比纯组分的沸点低； 2、新恒沸液所含挟带剂的量愈少愈好，以便减少挟带 剂用量及气化、回收时所需的能量； 3、新恒沸液最好为非均相混合物，便于分层法分离； 4、无毒性、无腐蚀性、热稳定性好； 5、来源容易，价格低廉。
4、萃取精馏不宜采用间歇操作，而恒沸精馏可以采用间歇操作 方式。 5、恒沸精馏操作温度较萃取精馏低，所以恒沸精馏适用于分离 热敏性溶液。
本设计的题目是用50%工业酒精精制提纯纯度大 于99.99%的无水乙醇，已知条件如下： 乙醇-水-形成二元恒沸物,恒沸点78.15℃。 苯-乙醇-水-形成三元非均相恒沸物，恒沸点 64.85℃。 苯为挟带剂 ，苯与乙醇和水形成三元非均 相恒沸物，因此选用恒沸精馏（萃取精馏中萃 取剂不与原溶液形成恒沸物）
对于下层含有少量苯的乙醇-水溶液： 由于乙醇和水可以任意比例混溶,用萃取的方法不能将它们分 开,但可借鉴工业提纯乙醇的方法.工业上制得的酒精一般是乙醇 (含量95%左右)和水的混合液,为了得到更纯的乙醇,工业上常用
苯法除去乙醇中所含的水分,即把少量的苯加入到乙醇溶液中,然
后把含苯的乙醇-水混合液投入精馏塔中,在64.6℃时蒸出苯、乙 醇和水的三元恒沸物(苯74.1%,乙醇18.5%,水7.4%).如果苯过量, 则在69.4℃时蒸出苯和水的二元恒沸物(苯91.1%,水8.9%),继续 加热,则可以在78.2℃时蒸出乙醇和水的二元恒沸物(乙醇95.6%, 水4.4%),当温度达到78.5时蒸出纯的乙醇,通过这种方法得到的 乙醇的含量可达到99%以上.乙醇和水的二元恒沸物,可以用工业
物料
乙醇含 水含量 苯含量 量 （质量 （质量 （质量 分数） 分数） 分数） 4.4 %
乙醇— 水恒沸 95.6 % 液
新恒沸 18.5 % 液 轻相 重相 14.5 % 53 %
7.4 %
1 % 36 %
74.1 %
84.5 % 11 %
物料分析
1.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 均保持不变的一种特殊现象。 2.乙醇-水-形成二元恒沸物 标准压强下，水的沸点100℃，乙醇的沸点78.3℃， 当温度达78.15℃时，混合物沸腾，得到气相和液 相混合物，在气液平衡体系中，气相组成和液相 组成一样，故不能使用分馏法将其分离出来，只 能得到按一定比例组成的混合物，标准压强下， 水和乙醇的恒沸混合物是组成为96%的乙醇与4% 的水。