工业中醋酸与水的分离
萃取精馏法分离醋酸_水的研究
萃取精馏法分离醋酸_水的研究首先，我们来了解一下醋酸和水的性质。
醋酸（CH3COOH）和水（H2O）的沸点分别为118.1℃和100℃。
由于醋酸和水分子之间存在氢键的形成，所以它们的溶解度也比较高。
根据这些特性，我们可以使用乙酸乙酯（CH3COOCH2CH3）作为辅助溶剂来进行分离。
乙酸乙酯的沸点为77.1℃，与醋酸和水的沸点相差较大，因此适合用于分离。
实验步骤如下：1.准备实验器材和试剂：萃取精馏装置、醋酸、水、乙酸乙酯等。
2.将醋酸和水混合，并在磁力搅拌下充分溶解，得到一个醋酸浓度适中的混合液。
3.将混合液倒入萃取瓶中，加入适量的乙酸乙酯作为辅助溶剂。
4.装配好精馏装置，并进行加热。
由于醋酸和乙酸乙酯的沸点较低，所以可以通过加热沸腾的方式将它们分离出来。
5.开始加热，通过冷凝管冷却蒸汽进一步分离液体。
醋酸和乙酸乙酯的混合物沸点较低，它们蒸发出来的蒸汽会在冷凝管中冷却凝结为液体。
而水由于沸点较高，大部分会留在混合液中。
6.不断收集冷凝管中的液体，直到乙酸乙酯停止蒸发。
通过上述步骤，我们可以将醋酸和水进行有效分离。
在整个分离过程中，乙酸乙酯作为辅助溶剂起到了重要的作用。
由于乙酸乙酯与醋酸的亲合力较大，所以分离效果较好。
这种分离方法的优点是简单、高效，可以用于实验室的小规模分离。
但是需要注意的是，乙酸乙酯是挥发性较大的有机溶剂，对人体有一定的刺激性，应在通风良好的环境下进行操作，并注意防止火源等安全事故的发生。
在研究的过程中，我们还可以对分离后的纯醋酸和纯水进行进一步的化学和物理性质分析，以进一步了解这两种物质的特性和应用。
通过以上研究，我们可以进一步认识醋酸和水的相互作用以及利用萃取精馏法进行分离的原理和方法。
这有助于我们更好地理解化学反应和实践中的分离纯化过程，为实验和工业生产提供指导和参考。
稀醋酸回收技术及应用
稀醋酸回收技术及应用2010-03-11醋酸是一种重要有机化工原料，主要用于生产醋酸乙烯单体、醋酐、对苯二甲酸（PTA）、聚乙烯醇、醋酸酯类、醋酸纤维素等，广泛应用于化工、轻纺、医药、染料等行业。
醋酸制备和使用的各种工业生产过程中，会产生大量含醋酸废水，对其进行回收利用不仅具有重大的经济效益，而且有利于环境保护。
近年来很多研究者对醋酸稀溶液的分离问题开展了研究工作，当前国内外醋酸水溶液的分离方法主要有精馏法、溶剂萃取法、吸附法、中和法和萃取精馏联合法等。
一、精馏法普通精馏法醋酸与水不形成共沸物，可采取普通精馏法，塔底得到醋酸。
醋酸-水虽然不形成恒沸物，但二者挥发度接近，且属于高度非理想物系，若要得到高纯的醋酸，普通精馏需要很多的塔板和很大的回流比，这将耗费大量加热蒸汽，经济效果差，故一般不采用。
该法主要用于含水量小的粗醋酸的提纯。
共沸精馏法操作过程是：低沸点的挟带剂和原料液共同进入共沸精馏塔，使得醋酸与水的相对挥发度增大，塔顶蒸出水和挟带剂，经冷却后分层分离，挟带剂返回塔中，水被排放，在塔釜即可得到醋酸产品。
采用共沸精馏法时，一般要求醋酸含量较高，挟带剂组成稳定。
共沸精馏和普通精馏相比，塔板数和回流比降低，能耗低。
常用的挟带剂有醋酸乙酯、醋酸异丙酯、醋酸丁酯、醋酸乙酯/苯、二异丙醚/苯、三氯三氟甲烷、环己烷、正戊酸乙酯、醋酸甘油酯、己醚等。
二、溶剂萃取法溶剂萃取法是用于分离水和醋酸最早的方法之一，萃取分离的效果与选用的萃取剂及工艺流程有关。
与醋酸沸点相比较，萃取剂可分为低沸点萃取剂和高沸点萃取剂；按照萃取剂官能团类型可分为含氧萃取剂、含磷萃取剂和有机胺萃取剂。
低沸点溶剂萃取法该法使用沸点比醋酸低的萃取剂，主要是含氧萃取剂，例如低分子量的酯、醇、醚和酮。
虽然这类萃取剂萃取醋酸的分配系数不大，但应用广泛，主要因为溶剂与醋酸容易分离。
该法适用于处理浓度较高的醋酸溶液。
高沸点溶剂萃取法醋酸高沸点萃取剂有含磷萃取剂和有机胺萃取剂，如三辛基氧磷（TOPO）、磷酸三丁酯（TBP）、环己酮、三辛胺。
醋酸萃取的实验报告
醋酸萃取的实验报告醋酸萃取的实验报告一、引言醋酸萃取是一种常见的分离和提取方法，广泛应用于化学、生物、食品等领域。
本实验旨在通过醋酸作为溶剂，对混合溶液中的某种有机物进行提取，探究醋酸萃取的原理和应用。
二、实验方法1. 实验仪器和试剂本次实验所需仪器有：容量瓶、滴定管、漏斗等；试剂有：醋酸、水、某种有机物混合溶液。
2. 实验步骤(1) 预处理：将混合溶液倒入容量瓶中，加入适量的水，使溶液浓度适中。
(2) 萃取：取一定量的混合溶液，加入醋酸，摇匀。
(3) 分离：将醋酸溶液与水相分离，收集醋酸层。
三、实验结果与分析通过实验，我们得到了醋酸萃取后的醋酸层。
根据实验结果，我们可以对醋酸萃取的效果进行初步评估。
首先，我们可以通过观察醋酸层的颜色和透明度来判断有机物的提取情况。
如果醋酸层呈现混浊或颜色变化明显，说明有机物被成功提取。
其次，我们可以使用适当的分析方法，如红外光谱分析等，进一步确定醋酸萃取的效果和有机物的成分。
醋酸作为一种极性溶剂，具有良好的溶解性和提取能力。
其分子结构中的羧基和甲基提供了与有机物相互作用的机会，从而实现了有效的分离。
醋酸萃取在实际应用中具有广泛的用途，例如在食品工业中用于提取香料和色素，或者在制药工业中用于提取药物成分等。
四、实验优化与改进在实验过程中，我们可以通过一些优化和改进来提高醋酸萃取的效果。
首先，可以调整醋酸的浓度和用量，以适应不同有机物的特性和溶解度。
其次，可以改变醋酸与水相的比例，以提高醋酸层的纯度和提取率。
此外，还可以尝试使用其他溶剂或添加剂，以进一步改善醋酸萃取的效果。
五、实验应用醋酸萃取作为一种简单、有效的分离和提取方法，在许多领域都有广泛的应用。
在化学领域，醋酸萃取可用于分离和提取有机物，帮助进行化学分析和合成。
在生物领域，醋酸萃取可用于提取生物活性物质，如植物提取物中的天然产物。
在食品工业中，醋酸萃取可用于提取香料和色素，以改善食品的味道和色彩。
六、结论通过本次实验，我们初步了解了醋酸萃取的原理和应用。
含醋酸废水的一般处理方法
含醋酸废水的一般处理方法醋酸废水是指含有醋酸及其衍生物的废水，通常为醋酸工业生产过程中产生的废水。
醋酸废水的主要污染物是醋酸（CH3COOH）、醋酸钠（CH3COONa）和醋酸乙酯（CH3COOC2H5）等。
这些物质在废水中的高浓度会对环境和人体健康造成严重影响，因此需要进行处理。
一般来说，处理醋酸废水的方法包括物理处理、化学处理和生物处理。
下面详细介绍各种处理方法：1.物理处理方法：物理处理方法主要通过物理过滤和吸附来去除醋酸废水中的悬浮物和溶解性物质。
常见的物理处理方法包括：-机械筛分：通过筛网将废水中的固体颗粒分离出来。
-沉淀：利用重力作用将废水中的悬浮颗粒沉淀下来，再通过沉淀池或沉淀槽进行分离。
-活性炭吸附：将废水通过活性炭床或颗粒状活性炭，通过吸附作用去除水中的有机物。
2.化学处理方法：化学处理方法主要通过改变废水中污染物的化学性质，使其发生沉淀、凝聚或氧化分解等反应，从而使废水净化。
常见的化学处理方法包括：-中和沉淀：通过加入碱性物质如氢氧化钠或氢氧化钙中和酸性废水，并利用中和反应将废水中的酸性物质沉淀下来。
-氧化降解：通过加入氧化剂如过氧化氢或高锰酸钾，促使废水中的有机物氧化降解为无害的物质。
-化学沉淀：通过加入适当的化学药剂如盐酸铁、聚合氯化铝等，使废水中的悬浮物或溶解性物质发生沉淀反应。
3.生物处理方法：生物处理方法主要利用微生物对醋酸进行降解，将有机物转化为无害的物质。
-好氧生物处理：将废水引入好氧生物反应器，通过好氧条件下的微生物代谢作用将废水中的有机物质降解为二氧化碳和水。
-厌氧生物处理：引入厌氧生物反应器，将废水中的有机物质转化为甲烷和二氧化碳。
-活性污泥法：通过在废水中引入活性污泥，并在适宜的条件下进行培养和管理，利用活性污泥中的微生物对废水进行处理。
需要注意的是，对于醋酸废水的处理，并不是单一的方法可以解决问题，通常需要综合运用物理、化学和生物处理方法，根据废水的实际情况选择合适的处理方法组合来处理。
醋酸的萃取流程
醋酸的萃取流程
醋酸的萃取流程：
一次萃取法：
准确量取10mL冰醋酸与水的混合液（体积比为1:19），放入分液漏斗中。
使用30mL乙酸乙酯进行萃取。
在加入乙酸乙酯后，用右手食指的末节将漏斗上端的玻塞顶住，并用大拇指及食指和中指握住漏斗。
轻轻摇振分液漏斗，每隔几秒钟将漏斗倒置（活塞朝上），小心打开活塞以平衡内外压力，重复操作2~3次。
再次用力振摇相当时间，使乙酸乙酯与醋酸水溶液充分接触，提高萃取率。
振摇时间太短会影响萃取率。
分液漏斗置于铁圈上，当溶液分成两层后，小心旋开活塞，放出下层水溶液50mL于三角瓶内。
加入3~4滴酚酞作指示剂，用0.2mol/L标准氢氧化钠溶液滴定，记录用去氢氧化钠的毫升数。
计算留在水中的醋酸量及百分率，以及留在乙酸乙酯中的醋酸量及百分率。
醋酐除水的例题
醋酐除水的例题（实用版）目录1.醋酐除水的背景和原理2.醋酐除水的具体步骤3.醋酐除水的注意事项4.醋酐除水的应用领域正文1.醋酐除水的背景和原理醋酐，也称为醋酸酐，是一种有机化合物，其分子式为 (CH3CO)2O。
它是醋酸的酐，也是一种重要的有机化工原料。
在工业生产中，醋酐常常被用于合成其他化学物质，如醋酸乙烯酯、醋酸纤维等。
然而，在生产过程中，醋酐中常常含有水分，这对其后续的使用和加工会产生影响。
因此，醋酐除水成为了一个重要的工艺步骤。
醋酐除水的原理是利用醋酐与水的沸点差异，通过加热的方法将水分离出来。
醋酐的沸点为 126℃，而水的沸点为 100℃，通过控制温度，可以使水蒸发，从而达到除水的目的。
2.醋酐除水的具体步骤醋酐除水的具体步骤如下：（1）将含有水分的醋酐倒入除水器中；（2）打开加热设备，将温度逐渐提升至 100℃，此时水开始蒸发；（3）随着温度的继续升高，醋酐开始沸腾，水分继续被蒸发；（4）当温度达到 126℃时，醋酐开始沸腾，此时水分基本被除尽；（5）继续加热，使醋酐沸腾一段时间，以确保水分被完全除尽；（6）关闭加热设备，待醋酐冷却至室温，除水过程完成。
3.醋酐除水的注意事项（1）在除水过程中，需要严格控制温度，避免温度过高，导致醋酐分解；（2）在加热过程中，需要确保设备密封，以防止水分再次进入醋酐中；（3）除水完成后，需要等待醋酐冷却至室温后再进行下一步操作，以避免高温对后续工艺产生影响。
4.醋酐除水的应用领域醋酐除水技术广泛应用于化工、医药、食品等行业。
在化工行业中，醋酐除水后可以用于生产醋酸乙烯酯、醋酸纤维等；在医药行业中，醋酐可以用于生产药品原料；在食品行业中，醋酐可以用于生产食品添加剂等。
工业中醋酸与水的分离
水 - 醋酸的分离水-醋酸的分离醋酸是一种重要的有机化工原料,广泛地应用于基本有机合成、医药、染料、香料、农药等行业。
长期以来,醋酸/水体系的分离问题一直受到人们的重视。
这不仅是因为醋酸在各类工业生产中应用的广泛性,同时也是因为研究醋酸/水的分离对于化工分离、化工环保等学科的发展具有重要作用。
醋酸/水虽然不形成恒沸物,但二者的相对挥发度不大。
目前生产中采用的普通精馏和共沸精馏工艺存在着能耗较高的问题,因此无论是研究者,还是工业界,都在寻求更好的分离方法。
国内外研究醋酸水溶液的分离方法很多,主要有精馏法、萃取法、酯化法、中和法、吸附法、膜分离法等,以及各种方法的联合。
1．醋酸/水分离方法概述1．1 精馏法1.1.1 普通精馏法醋酸与水不形成共沸物,可采取普通精馏法,塔底得到醋酸。
但由于二者沸点接近,相对挥发度不大,且属于高度非理想物系。
因此,要得到高纯的醋酸,采用普通精馏需要很多的塔板和很大的回流比(回流比高达20~30),这将耗费大量蒸汽,其经济效果差,故一般不采用。
该法主要用于含水量小的粗醋酸的提纯。
1.1.2 共沸精馏法[1]共沸精馏是指在两组分共沸液或挥发度相近的物系中加入挟带剂,由于它能与原料中的一个或几个组分形成新的两相恒沸液,增大相对挥发度,因此,原料液能用普通精馏法进行分离。
共沸精馏的操作过程是:挟带剂和原料液一起进入共沸精馏塔,在塔中水随挟带剂蒸出,经冷却后与挟带剂分层分离,挟带剂返回塔中,水与溶解的挟带剂分离后排放。
在塔釜即可得到醋酸产品。
由于共沸精馏是选择低沸点的挟带剂,共沸精馏时挟带剂随水从塔顶蒸出,因此其加入量应严格控制,以减少过程中的能耗。
采用共沸精馏法时,一般要求醋酸含量较高(质量分数w=80%),挟带剂组成稳定。
因共沸精馏挟带剂的存在,使得醋酸与水的相对挥发度增大,因此分离所需的塔板数和回流比降低,能耗也相应地较普通精馏低。
然而,目前常用的几种挟带剂还不甚理想,挟带剂的配比也较难控制。
乙酸乙酯水解的反应机理
乙酸乙酯水解的反应机理简介乙酸乙酯水解是一种常见的有机化学反应，它涉及到乙酸乙酯与水之间的反应。
本文将重点介绍乙酸乙酯水解的反应机理及其相关影响因素。
反应方程式乙酸乙酯水解的化学反应方程式如下所示：C H3C OO C2H5+H2O→C H3C OO H+C2H5OH这个反应中，乙酸乙酯与水的反应生成乙酸和乙醇。
反应机理乙酸乙酯水解的反应机理可以分为以下几个步骤：质子化步骤1.：水分子中的氢离子与乙酸乙酯中的羧基氧原子形成氢键，使乙酸乙酯分子质子化。
解离步骤2.：质子化的乙酸乙酯分子中的酯基氧原子与水分子中的氢离子形成氢键，使乙酸乙酯分子解离为相应的酸和醇。
酸碱中和步骤3.：质子化的乙酸乙酯分子中的羧基氧原子与水分子中的氢离子形成氢键，使生成的乙酸中和为相应的酸。
生成步骤 4.：解离后的乙酸乙酯中的酯基与水分子中的羟基形成醚键，生成乙醇。
影响因素乙酸乙酯水解的反应速率受到以下因素的影响：溶剂效应1.：溶剂的极性和离子性会影响乙酸乙酯分子和水分子的亲和力，从而影响水解反应的速率。
温度2.：反应速率随温度的升高而增加，因为高温可以提供更多的动力能使分子碰撞更频繁，增加反应速率。
浓度3.：反应速率与乙酸乙酯和水的浓度呈正相关关系，浓度越高，反应速率越快。
催化剂4.：一些适当的催化剂可以提高乙酸乙酯水解的反应速率，加速反应过程。
应用与实验乙酸乙酯水解是工业生产醋酸和乙醇的重要反应之一。
它也是有机合成中常用的转化反应之一。
在实验室中，可以通过以下步骤来进行乙酸乙酯水解实验：1.准备一定量的乙酸乙酯和水，并称量精确的量。
2.将乙酸乙酯和水倒入一个反应容器中，搅拌均匀。
3.将反应容器放入恒温水浴中，保持恒定的温度。
4.在一定的时间间隔内，取出适量的反应物，进行分析计算反应速率。
总结乙酸乙酯水解是一种重要的有机化学反应，它的反应机理涉及质子化、解离、酸碱中和和生成等步骤。
该反应受溶剂效应、温度、浓度和催化剂等因素的影响。
醋酸的分离
2共沸精馏法
• 共沸精馏是指在两组分共沸液或挥収度相近的物 系中加入挟带剂，挟带剂能与原料液中的某一个 或几个组分形成新的共沸液，从而使 原料液能 够用普通的精馏法来分离。挟带剂的选择对共沸 精馏分离过程的影响很大。从水溶 液中分离醋 酸时，一般选用低级酯类如醋酸甲酯、醋酸乙酯 作为挟带剂，也有选用二异丙醚和苯的例子。 • 共沸精馏的操作过程：挟带剂和原料液一起进 入共沸精馏塔，在塔中水随挟带剂被蒸出，经冷 却后与挟带剂分层分离，挟带剂返回塔中，水与 溶解的挟带剂分离后排放。在塔釜即可得到醋酸 产品。
4.酯化法
• 酯化法是向醋酸溶液中加入甲醇或乙醇，在无机酸的催化 作用下収生酯化反应，由于醅 与水的沸点相差较大，且 酯易挥収，可采用普通精馏法回收。 日本鹤丸尚道 提 出的酯化分离工艺，是将聚乙烯醇生产过程中产生的２Ｏ 醋酸废水，在硫酸的催化下与过量的甲醇収生酯化反应， 生成醋酸甲酯，将分离出的酯进行水解，即可回收醋酸和 甲醇。 • 该法的缺点是工艺较复杂，叉产生废硫酸二次污染。如果 醋酸废水中含有无机酸，那么酯化法 就可以降低回收成 本，并且可以避免产生二次 污染。例如内豆蔻醚酸甲酯 经溴化后，再经过 Ｕｌｌｍａｎ反值可得到治疗肝炎的 联苯双酯，工 艺过程产生的废水中含醋酸和溴化氢，其 中醋 酸浓度为ｌＯ士２ 。采用图ｌ所示的酯化工产物 中酯含量约为８Ｏ％。回收醋酸后，塔釜废 水中的溴化 氢能以澳或溴化钠的形式回收
醋酸的分离
三组
1,普通精馏法
醋酸与水不形成共沸物，且其相对挥収度 较 低，可采用普通精馏法进行分离。但此法分离 所需的理论塔板数和回流比较大，【相应的能耗 也较大。因此普通精馏法主要用于含水量小盼 粗醋酸的提纯。在乙烯一乙醛氧化法生产醋酸的 工艺中即应用高沸精馏和低沸精馏的联台浣程 来提纯醋酸产品，其中低沸精馏主要是分离醋 酸中含有的水分。
离子色谱法测定工业废水中醋酸
本页面为作品封面，下载文档后可自由编辑删除！环境保护行业污水单位：姓名：时间：离子色谱法测定工业废水中醋酸摘要用离子色谱法测定工业废水中醋酸，醋酸检出限为0.01mg/L，方法简便快速，准确度高。
对实际废水样品进行分析，醋酸的加标回收率为94.0%～103.5%。
关键词离子色谱法；工业废水；醋酸醋酸也叫乙酸，是1种有机一元酸，为食醋主要成分。
醋酸是大宗化工产品，是最重要的有机酸之一，主要用于生产乙酸乙烯、乙酐、乙酸酯和乙酸纤维素等，在食品工业中用作酸化剂，增香剂和香料。
醋酸易溶于水，对环境有危害，可对水体造成污染。
据文献报道，水中醋酸的测定一般采用气相色谱法、高效液相色谱法等，但方法前处理复杂且仪器成本高［1］。
本文利用离子色谱电导检测法检测工业废水中醋酸，方法简单、灵敏、抗干扰能力强，完全能满足废水分析要求。
1实验部分1.1仪器和试剂DionexICS-900型离子色谱仪，附带电导检测器；艾科浦纯化水机；优级纯NaHCO3和Na2CO3；1000mg/L醋酸标准溶液（上海安谱实验科技有限公司）；本实验所用溶液均用电阻率为18. 3mΩ•cm超纯水配制。
1.2色谱条件IonPacAS23分离柱；AG23保护柱；ASRS300-4自动再生抑制器；淋洗液为4.5mmol的Na2CO3和0.8mmol的NaH-CO3混合溶液；流速1.0mL/min；抑制电流25mA；进样量为10μL。
1.3样品处理样品、吸收液、淋洗液均用0.45μm微孔滤膜过滤，分析前置于冰箱冷藏室中保存备用，工业废水中醋酸浓度较高时，必须稀释后测定［2］。
用水稀释样品，出现一个很大的水的负峰，影响醋酸的定量分析。
本文采用加入淋洗液储备液，使样品稀释后Na2 CO3和NaHCO3溶液浓度与淋洗液浓度保持一致。
2结果与讨论2.1标准曲线和方法检出限用移液管移取10mL1000mg/L醋酸标准溶液至100mL容量瓶，用超纯水定容于标线配成100mg/L醋酸中间溶液。
醋酸是如何提取的原理
醋酸是如何提取的原理醋酸（化学式为CH3COOH），也被称为乙酸，是一种有机酸。
醋酸可以通过多种方法进行提取，下面将介绍其中几种常用的提取原理。
一、醋酸的蒸馏提取醋酸的蒸馏提取原理基于醋酸的高挥发性。
在蒸馏过程中，根据不同物质的挥发性和沸点差异，将醋酸从其他杂质中分离出来。
1.原料准备：将乙酸酐（乙酸的无水物）或含乙酸的混合物作为原料。
2.蒸馏操作：将原料放入蒸馏设备中，通常使用一个加热器将混合物加热至乙酸的沸点（约118C）。
通过蒸馏柱和冷凝器，将蒸发出来的醋酸转化为液体。
由于醋酸的沸点相对较低，其他难挥发的杂质会留在残渣中，而醋酸则会以气态形式蒸发并在冷凝器中重新液化。
3.收集纯醋酸：在冷凝器中收集液体乙酸，即为纯醋酸。
二、醋酸的酸碱萃取提取醋酸的酸碱萃取提取原理基于乙酸的弱酸性和与水的亲和力较弱。
酸碱萃取通过调节溶液的pH值，使醋酸与其他物质分离。
1.原料准备：将含醋酸的混合物作为原料。
2.调节pH值：在原料溶液中加入强碱（如氢氧化钠），使醋酸与酸盐结合形成可溶性的钠乙酸，产生一个酸性醋酸钠盐溶液。
3.分离醋酸：将酸性钠乙酸溶液与非极性溶剂（如石油醚）进行混合，醋酸会从水相中迁移到有机相中，由于醋酸与石油醚的亲和力更大。
待溶液分层，将有机相（即含有醋酸的石油醚层）与水相分离。
4.回收醋酸：通过蒸馏或蒸发的方法，将有机相中的醋酸分离并回收，得到纯醋酸。
三、醋酸的酯化提取醋酸的酯化提取原理基于乙酸与醇反应生成醋酸酯，然后通过分离和破解酯的方法提取醋酸。
1.原料准备：将乙酸与醇反应生成醋酸酯。
2.分离和破解酯：将醋酸酯与水反应，酯会水解为乙酸和醇。
3.分离乙酸：由于酯和水的不溶性，乙酸在水相中溶解，可通过分离器或分液漏斗将水溶液与有机相（含有醋酸酯的层）分离。
4.回收醋酸：对水溶液进行酸化处理，用酸将乙酸从水中分离，再进行蒸馏或蒸发，得到纯醋酸。
总结起来，醋酸的提取原理主要涉及蒸馏、酸碱萃取和酯化这三种方法。
萃取精馏分离醋酸_水溶液溶剂研究进展及机理分析
修改稿日期:2005203224;作者简介:李新利(1978-),女,硕研,助教,电邮nanjingli @1631com 。
萃取精馏分离醋酸/水溶液溶剂研究进展及机理分析3李新利,唐聪明(西华师范大学化学化工学院,南充 637002)摘要:介绍了萃取精馏法分离醋酸水溶液萃取剂的研究进展,在此基础上初步分析了萃取剂与原溶剂组分间的相互作用,醋酸提供质子给萃取剂,与萃取剂分子之间产生松弛的化学作用,从而改变了醋酸在液相中的活度系数,即改变了水对醋酸的相对挥发度。
针对几种分离效果较优的萃取剂,探讨了该萃取剂与醋酸发生质子化的可能位置。
本文分析结果表明,对于醋酸水溶液的分离,酰胺和砜类是可能合适的萃取精馏溶剂。
关键词:醋酸;水;萃取精馏;质子化中图分类号:TQ 42 文献标识码:A 文章编号:100129219(2005)062632040 前言萃取精馏是一种特殊精馏方法。
它是向共沸物或不易分离的混合物中加入一种萃取溶剂,使难分离组分间的相对挥发度增大,从而达到设计的分离要求。
醋酸水溶液是高度非理想物系,传统的普通精馏法不仅塔板数多,能耗大,而且难以分离彻底。
以萃取精馏法分离醋酸水溶液的研究已有不少的文献报道[1212],但是前人的工作主要集中于萃取剂的选择和萃取精馏塔条件实验等方面。
本文在对萃取剂进行综述的基础上,分析讨论了萃取剂与醋酸分子间质子化作用位置与形成的络合物结构。
1 萃取精馏法分离醋酸水溶液萃取剂的研究进展111 单一萃取剂的研究进展人们很早就知道叔胺类物质对酸与非酸溶液具有很好的分离效果。
因此,Von G arwin [2]提出用二甲基苯胺来分离醋酸水溶液。
但是二甲基苯胺与水形成最低共沸物。
Wolgang Muller [3]提出以1,22吗啉乙烷(熔点72℃,沸点20418℃[01013MPa ])为萃取剂,对醋酸含量50%(质量分数,下同)的酸水溶液进行减压萃取精馏,塔顶水含酸仅0101%;虽然1,22吗啉乙烷分离效果很好,但存在因熔沸点过高引起的需保温管路输送、溶剂回收塔减压操作等问题。
水中微量醋酸去除方法
水中微量醋酸去除方法
1.活性炭吸附法：
活性炭是一种具有强吸附性的材料，可以吸附水中的有机物质。
将活性炭加入水中搅拌，醋酸会被吸附在活性炭表面上。
然后可以通过过滤或离心等方法将活性炭与水分离。
2.加热蒸发法：
醋酸的沸点较低，可以通过加热将醋酸蒸发掉。
将含有醋酸的水加热到醋酸的沸点（117℃），醋酸会由液态变为气体，然后通过冷凝器将气体冷凝成液态，最终得到去除了醋酸的水。
3.离子交换法：
离子交换是一种常用的水处理技术，通过离子交换树脂可以将水中的醋酸离子与树脂上的其他离子交换，使醋酸被去除。
这种方法通常用于处理工业废水。
4.活性氧化法：
氧化剂如过氧化氢（H2O2）可以将醋酸氧化为无害的物质，如二氧化碳（CO2）和水。
在水中添加适量的过氧化氢，然后醋酸会被氧化为二氧化碳和水，并释放出大量气泡。
最后通过过滤等方法将沉淀物与水分离。
5.膜分离法：
膜分离是一种利用膜的选择性透过性来分离物质的方法。
可以使用纳滤膜或反渗透膜等将水中的醋酸分离出来。
这种方法通常需要使用专门的设备来实现。
以上是一些常用的水中微量醋酸去除方法，具体使用哪种方法可以根据实际情况和要求进行选择。
需要注意的是，处理过程中要严格控制剂量和操作条件，以确保去除效果和安全性。
同时，为了更好地去除醋酸，可以结合多种方法进行处理，提高去除效果。
醋酸除水垢的离子反应方程式
醋酸除水垢的离子反应方程式引言水垢是指由于水中溶解的钙、镁等金属离子和碳酸根离子结合形成的固体沉淀物。
它会附着在水管、水壶、水龙头等设备表面，不仅影响设备的正常使用，还会降低热传导效率，导致能源浪费。
醋酸是一种常见的除水垢剂，它能与水垢中的钙、镁离子发生离子反应，将其溶解或转化为易于清洁的物质。
本文将探讨醋酸除水垢的离子反应方程式以及其应用。
醋酸除水垢的原理醋酸（化学式：CH3COOH）是一种弱酸，它在水中部分离解为氢离子（H+）和乙酸根离子（CH3COO-）。
水垢主要由钙离子（Ca2+）、镁离子（Mg2+）和碳酸根离子（CO32-）组成。
醋酸与水垢中的钙、镁离子发生离子反应，产生可溶性的盐类和水，从而实现除水垢的效果。
醋酸除水垢的离子反应方程式醋酸与钙离子的反应方程式如下：CH3COOH + Ca2+ → CH3COO- + Ca2+ + H+醋酸与镁离子的反应方程式如下：CH3COOH + Mg2+ → CH3COO- + Mg2+ + H+通过这些离子反应，醋酸能够将水垢中的钙、镁离子溶解，并转化为可溶性的乙酸根离子和盐类。
这样，水垢就变得容易清洁，设备的使用寿命也得到延长。
醋酸除水垢的应用醋酸除水垢广泛应用于家庭和工业领域。
以下是一些常见的应用场景：1. 清洁水龙头和水管水垢会堵塞水管，影响水流量，而且会附着在水龙头上，影响水的质量和外观。
将醋酸稀释后，用刷子或布蘸取醋酸溶液，轻轻擦拭水龙头和水管表面，可以去除水垢，恢复水流畅通。
2. 清洁热水壶和咖啡机热水壶和咖啡机内部常常会有水垢堆积，影响热水的加热效果和咖啡的口感。
可以将醋酸倒入热水壶或咖啡机中，加热一段时间，然后倒掉醋酸溶液，再用清水冲洗，可以有效去除水垢。
3. 清洁洗衣机洗衣机内部容易积聚水垢，影响洗衣效果和洗涤剂的溶解。
可以将适量的醋酸倒入洗衣机中，运行一个完整的洗衣程序，可以去除水垢和污垢。
4. 清洁热水器热水器内部会有水垢结晶，影响加热效果和热水质量。
醋酸存在形式
醋酸存在形式醋酸，化学式CH3COOH，是一种常见的有机酸，广泛应用于工业生产和日常生活中。
醋酸存在于多种形式中，具有不同的物理性质和化学性质。
在本文中，我们将探讨醋酸的存在形式及其特点。
1. 液态醋酸液态醋酸是最常见的醋酸存在形式。
它具有无色透明的液体状态，在常温下为有刺激性气味的液体。
液态醋酸具有较高的溶解性，可溶于水和许多有机溶剂。
在水中，液态醋酸会部分离解成乙酸离子和氢离子，呈现弱酸性。
2. 蒸汽醋酸醋酸在一定温度下会发生汽化，形成蒸汽醋酸。
蒸汽醋酸是一种无色气体，具有刺激性气味。
蒸汽醋酸可通过加热液态醋酸或蒸馏醋制得。
在空气中，蒸汽醋酸容易溶解，形成有刺激性气味的醋酸蒸气。
3. 固态醋酸当醋酸在低温下冷却至一定程度时，会形成固态醋酸。
固态醋酸呈白色结晶状，具有较低的溶解度。
与液态醋酸相比，固态醋酸的分子间距较近，分子间相互作用较强，因此固态醋酸的熔点较高。
固态醋酸在常温下稳定性较好，不易挥发。
4. 水合醋酸当醋酸与水分子结合形成化合物时，会形成水合醋酸。
水合醋酸是一种晶体，其晶体结构中含有水分子。
水合醋酸的物理性质和化学性质与液态醋酸有所不同，其溶解度和熔点也会受水分子含量的影响。
5. 醋酸盐醋酸可以与金属或非金属离子形成盐类，称为醋酸盐。
醋酸盐是一类常见的化合物，如乙酸钠（CH3COONa）和乙酸铁（CH3COOFe）。
醋酸盐具有特定的结晶形态和化学性质，常用于金属加工、化学实验和制药工业中。
总结：醋酸存在形式包括液态醋酸、蒸汽醋酸、固态醋酸、水合醋酸和醋酸盐。
液态醋酸是最常见的形式，具有弱酸性和良好的溶解性；蒸汽醋酸是醋酸的气态形式，具有刺激性气味；固态醋酸是醋酸的固态形式，熔点较高；水合醋酸是醋酸与水结合形成的化合物；醋酸盐是醋酸与金属或非金属离子形成的盐类。
这些不同的存在形式使得醋酸在不同的应用领域具有多样化的用途。
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水 - 醋酸的分离
水-醋酸的分离
醋酸是一种重要的有机化工原料,广泛地应用于基本有机合成、医药、染料、香料、农药等行业。
长期以来,醋酸/水体系的分离问题一直受到人们的重视。
这不仅是因为醋酸在各类工业生产中应用的广泛性,同时也是因为研究醋酸/水的分离对于化工分离、化工环保等学科的发展具有重要作用。
醋酸/水虽然不形成恒沸物,但二者的相对挥发度不大。
目前生产中采用的普通精馏和共沸精馏工艺存在着能耗较高的问题,因此无论是研究者,还是工业界,都在寻求更好的分离方法。
国内外研究醋酸水溶液的分离方法很多,主要有精馏法、萃取法、酯化法、中和法、吸附法、膜分离法等,以及各种方法的联合。
1．醋酸/水分离方法概述
1．1 精馏法
1.1.1 普通精馏法
醋酸与水不形成共沸物,可采取普通精馏法,塔底得到醋酸。
但由于二者沸点接近,相对挥发度不大,且属于高度非理想物系。
因此,要得到高纯的醋酸,采用普通精馏需要很多的塔板和很大的回流比(回流比高达20~30),这将耗费大量蒸汽,其经济效果差,故一般不采用。
该法主要用于含水量小的粗醋酸的提纯。
1.1.2 共沸精馏法[1]
共沸精馏是指在两组分共沸液或挥发度相近的物系中加入挟带剂,由于它能与原料中的一个或几个组分形成新的两相恒沸液,增大相对挥发度,因此,原料液能用普通精馏法进行分离。
共沸精馏的操作过程是:挟带剂和原料液一起进入共沸精馏塔,在塔中水随挟带剂蒸出,经冷却后与挟带剂分层分离,挟带剂返回塔中,水与溶解的挟带剂分离后排放。
在塔釜即可得到醋酸产品。
由于共沸精馏是选择低沸点的挟带剂,共沸精馏时挟带剂随水从塔顶蒸出,因此其加入量应严格控制,以减少过程中的能耗。
采用共沸精馏法时,一般要求醋酸含量较高(质量分数w=80%),挟带剂组成稳定。
因共沸精馏挟带剂的存在,使得醋酸与水的相对挥发度增大,因此分离所需的塔板数和回流比降低,能耗也相应地较普通精馏低。
然而,目前常用的几种挟带剂还不甚理想,挟带剂的配比
也较难控制。
常用的挟带剂有乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、三氯三氟甲烷、环己烷、正戊酸乙酯、乙酸甘油酯、己醚、二异丙醚/苯、乙酸乙酯/苯等。
1.1.3 萃取精馏法[2]
萃取精馏是向精馏系统中加入某种高沸点的溶剂(通常称为萃取剂)后,往往会显著增大组分之间的相对挥发度,使分离变得容易进行。
萃取精馏法在化学工业中的应用愈来愈广泛,通常用于分离沸点相近或是有共沸点的物系。
流程见图1,主要设备为萃取精馏塔、溶剂回收塔,溶剂与重组分自萃取精馏塔底部引出,送入溶剂回收塔。
萃取精馏溶剂选择的主要依据是寻求分离物系的最大的选择度,其优化过程是研究开发复合、新型的溶剂或具有多重作用的单一溶剂,例如,可以向溶剂中加水、加盐、加络合作用的盐及其它能改善选择度的物质。
萃取精馏法可以处理的醋酸溶浓度范围较大(30%~80%),流程简单,塔板少。
1.2萃取法[3]
按萃取剂沸点的高低(与醋酸的沸点比较),萃取法可分为低沸点萃取法和高沸点萃取法。
低沸点萃取剂有低分子量的酯、醇、醚、酮;高沸点萃取剂有含磷萃取剂和有机胺萃取剂,如三辛基氧磷(TOPO)、磷酸三丁酯(TBP)、环己酮、三辛胺。
其中三辛基氧磷、磷酸三丁酯[4]效果较好。
图2所示的低沸点溶剂萃取法是采用液液萃取先将醋酸浓缩至w=50%左右,然后再用共沸精馏进一步浓缩。
低沸点溶剂萃取法虽然分配比不大,但应用广泛,主要因为这类溶剂与醋酸容易分离,该法适宜处理浓度较高的醋酸溶液。
当被处理液的醋酸含量低于5%时,采用高沸点萃取法的经济效益更明显。
1.3 酯化法
酯化法[5]是向10%~30%的醋酸水溶液中加入甲醇或乙醇,在无机酸的催化下发生酯化反应。
由于酯与水的沸点相差较大,酯容易挥发,可以采用普通精馏方法将其蒸出后再水解回收,得到醋酸和醇。
如果醋酸废水中含有无机酸,那么酯化法就可以降低回收成本,并且可以避免产生二次污染。
例如肉豆蔻酸甲酯经溴化后,再经过Ullman反应可得到治疗肝炎的联苯双酯,工艺过程产生的废水含醋酸和溴化氢,其中醋酸浓度为10%左右。
采用如图3的酯化工艺[6],废水中醋酸的回收率为90%左右,酯化产物中酯含量约为80%。
回收醋酸后,塔釜废水中的溴化氢能以溴或溴化氢的形式回收。
1.4 中和法[7]
美国新泽西州的CPC化学公司的Urbas等人提出的中和法工艺步骤如下：
⑴采用碳酸钙来调节发酵液酸度,形成乙酸钙溶液；
⑵将三丁胺或二环己基甲胺一类的叔胺碳酸盐加入到溶液中,形成碳酸钙沉淀和叔胺乙酸盐溶液,分离出碳酸钙沉淀,循环使用；
⑶采用三氯甲烷作为萃取剂,浓缩叔胺乙酸盐溶液,三氯甲烷蒸馏回收；
⑷加热叔胺乙酸盐溶液,得到乙酸和叔胺,将艺生产的醋酸质量分数可达90%以上。
喻新平[8]用三辛胺萃取醋酸废水中的醋酸,加入白云石灰乳反萃,制得环保型除冰剂醋酸钙镁盐(CMA),采用该法处理稀醋酸,工艺简单、醋酸利用率高。
王敏[18]采用该法对从木醋液提纯冰醋酸的分离进行了研究。
1.5 膜分离法
采用膜分离法提高醋酸浓度可以节能。
以磷酸化合物和聚氯乙烯为原料制得一种有机酸选择透过高分子膜,利用渗透蒸发方法浓缩醋酸水溶液,浓缩倍数可达3.41~9.41(初始醋酸浓度依次为30%~1%)。
上述膜的特点是利用疏水性材料制成,克服了纤维素等亲水材料制备的膜使水分子选择性透过的缺点。
另外,
该方法不会出现有机酸浓缩后渗透压增高的现象,所以在生产上很有实用价值。
刘国光等[9]进行了LMS-2液膜法提取醋酸的研究,以醋酸水溶液为外水相,以氢氧化钠水溶液为内水相,以煤油为油溶剂,液体石蜡为膜增强剂,醋酸透过液膜与内水相中的氢氧化钠作用,生成不能透过液膜的醋酸钠,被截留在膜内相中,从而达到富集醋酸的目的,效果很好。
对于采用阴离子交换膜[10]进行电渗析法分离醋酸水的技术,待解决的问题是提高电流率、提高生产能力、及降低能耗。
1.6 吸附法[11]
吸附分离法适用于分离低浓度的醋酸水溶液。
当稀醋酸水溶液与活性炭接触时,醋酸和一部分水被活性炭吸附,接着加热活性炭至250℃,醋酸与水脱附,从而得到浓缩的醋酸水溶液。
活性炭吸附方法有三种:
⑴固定床通入水溶液的方法;
⑵采用下流式移动床,使活性炭与上流的水溶液逆向接触吸附;
⑶流动床。
由于采用活性炭和离子交换树脂为吸附剂,吸附容量不大(碱性树脂的静态交换容量均小于8mol/L树脂),且后处理困难,目前还未能在工业上得到应用。
1.7联合法［12］
溶剂萃取和共沸精馏联合法，该方法的特点是在萃取剂中加入水的挟带剂,或者萃取剂本身就是挟带剂,这样在溶剂再生时,低沸点溶剂和少量水分,可一起被蒸出。
目前此方法已在中等浓度醋酸溶液的分离中获得了应用。
该方法以醋酸乙酯为萃取剂,苯为稀释剂,苯与水形成共沸液,同时能降低酯在水中的溶解度。
但该法存在萃取剂的选择性与共沸剂的带水能力、分配系数与极限浓度的矛盾。
2醋酸/水分离方法的比较
目前醋酸/水的分离方法很多,有些方法已经工业化,具有成熟的生产工艺；有些则处于研究阶段,尚未工业应用,各种分离方法的特点详见下表：
各种分离方法比较
方法工艺生产能
力
能耗特点
普通精馏法成熟、简单大大经济效果差,一般用于粗醋酸提浓
萃取法成熟、较复杂大小适于低浓度醋酸水溶液,欲得到高纯醋酸还要经过共沸精馏,使能耗加大。
萃取剂的萃取能力不够强,溶剂再生易乳化,处理费用高,多停留在实验室研究阶段。
共沸精馏法成熟大较小浓度大于80%时较经济;恒沸剂用量需精确控制;恒沸剂用量大,使塔内液体负荷大,停留时间短,板效率低,因此增加了所需的实际塔板数;板上液体负荷大,为避免液泛,需降低塔的允许汽液负荷,因而降低塔的生产能力
酯化法成熟大较小适于低浓度醋酸水溶液;产生废硫酸形成二次污染,如有机酸作为催化剂可降低成本,并可避免二次污染。
膜分离较复杂、尚未工业
应用
小小
适于低浓度醋酸水溶液;分离效果好;膜价格较高,更换
费用贵,易破裂,影响正常生产,膜通量较小影响产量。
中和法成熟、简单小小小量低浓度废水处理时醋酸盐一般不回收。
吸附法简单、尚未工业应
用
小小适于低浓度醋酸水溶液,吸附容量不大,后续处理困难
萃取精馏法简单、尚未工业应
用
大较小
适于中等浓度醋酸水溶液;处于实验室研究阶段,研究
的关键是适宜溶剂的筛选
3 最佳选择
目前各类工业过程产生的主要是浓度介于30%~80%的中等浓度醋酸水溶
液,其回收工艺一般要经过醋酸提浓和醋酸精制两个过程,工艺较复杂,能耗较大。
由于膜分离法能耗小，且环保，在今后的工业发展中，是重点研发对象。
在科研及制作高品质的醋时，如山西的老陈醋在出口时就采用了陶瓷膜分离技术。
若采用联合法，将膜分离和萃取精馏法效果应该不错，这样既环保，能耗且小。
萃取精馏可以直接进行精制,得到冰醋酸,能耗较小,工艺简单，刚好处理中等浓度的醋酸，当浓度低后，用膜分离。
这样能提高醋酸的利用率，又能兼顾环保及节能等因素，在未来的发展很有前景，我们现在已工业化的方法都有各自的缺点。