3萃取精馏
萃取精馏实验报告
萃取精馏实验报告
【摘要】本实验将讨论萃取和精馏的基本原理和步骤,实验中用到的实验仪器、试剂及实验步骤,实验中的结果。
本实验的主要目的是分离出了混合液中的两种物质。
【实验目的】利用萃取和精馏技术,分离出混合液中的两种物质。
【实验原理】萃取是一种分离混合物的方法,其原理是靠一定的有机溶剂能够与特定物质形成不可溶性的混合物,从而将有机物质从其中抽出特定溶剂中。
精馏过程中,利用液体之间的沸点差,将混合溶液中沸点高的物质逐步蒸馏出,以实现混合溶液中的物质分离。
【实验仪器及试剂】实验仪器:酸度计、烧杯、烧瓶、耙子、烧杯温度计、分离漏斗、分离管、三角漏斗等。
试剂:混合溶液,有机溶剂。
【实验步骤】
1.用酸度计测量混合溶液的pH值,然后将混合溶液装入烧杯中。
2.在烧瓶中加入适量的有机溶剂,并将烧杯放入烧瓶中,用耙子将两者固定,关上烧杯的颈部。
3.将烧瓶中的混合物加热,控制温度,使混合物在室温下持续搅拌。
4.把混合物用分离漏斗滤出,获得混合物的上清液和残渣。
5.将上清液用分离管分离,将溶剂和有机物质分开。
6.将有机物质加入三角漏斗中,加热蒸馏,完成精馏过程。
【实验结果】实验中,采用萃取和精馏技术,成功的将混合溶液
中的两种物质分离出来。
【结论】本实验证明,萃取和精馏技术是有效的将混合液中的两种物质分离出来的一种方法。
萃取精馏
萃取精馏原理
• 3、当原有两组分 A和B的沸点相近,非理 想性不大时,若相对挥发度接近于1,则用 普通精馏也无法分离。入溶剂后,溶剂 与组分A形成具有较强正偏差的非理想溶液, 与组分B 形成负偏差溶液或理想溶液,从而 提高了组分A对组分B的相对挥发度,以实 现原有两组分的分离。溶剂的作用在于 对 不同组分相互作用的强弱有较大差异。
精馏萃取
• 萃取精馏定义: 向精馏塔顶连续加入高沸点添加剂, 改变料液中被分离组分间的相对挥发度, 使普通精馏难以分离的液体混合物变得易 于分离的一种特殊精馏方法。
一、萃取精馏原理
• 1、溶剂在萃取精馏中的 作用是使原有组分的相对 挥发度按所希望的方向改 变,并有尽可能大的相对 挥发度。 • 2、当被分离物系的非理 想性较大,且在一定浓度 范围难以分离时,加入溶 剂后,原有组分的浓度均 下降,而减弱了它们之间 的相互作用,只要溶剂的 浓度足够大,就突出了两 组分蒸汽压的差异对相对 挥发度的贡献,实现了原 物系的分离。在该情况下, 溶剂主要起了稀释作用。
结语
• 萃取精馏主要用于那些加入添加剂后,因相对挥 发度增大所节省的费用,足以补偿添加剂本身及 其回收操作所需费用的场合。 • 萃取精馏最初用于丁烷与丁烯以及丁烯与丁二烯 等混合物的分离。 • 目前,萃取精馏比恒沸精馏更广泛地用于醛、酮、 有机酸及其他烃类氧化物等的分离。
二、萃取精馏过程分析
• 一般规律: • (1)汽液流率: • 由于溶剂的沸点高,流率较大,在下流过程中溶剂温升会冷凝一定 量的上 • 蒸汽,导致塔内汽相流率越往上走越小,液相流率越往下流越大。 • 溶剂存在下,塔内的液汽比大于脱溶剂情况下的液汽比; • 各板下流的溶剂流率均大于加入的溶剂流率; • 汽相流率、液相流率都是越往上越小。 • (2)浓度分布。溶剂在塔内浓度分布分为四段: • 1)溶剂回收段 2)精馏段 3)提馏段 4)塔釜: • 举例:丙酮 / 甲醇 / 水萃取精馏塔内液相浓度分布 ◆ 丙酮;○ 甲醇;▲ 水(溶剂)
简述萃取精馏的特点
简述萃取精馏的特点
萃取精馏是一种常见的分离技术,通常用于从混合物中分离出不同组分。
它的特点如下:
1. 分离效果好:萃取精馏可以有效地将混合物中的不同组分分离出来。
这是因为不同组分在萃取精馏过程中会根据其挥发性和相互作用力的差异,以不同的速度从混合物中蒸发出来。
2. 纯度高:由于萃取精馏可以将目标组分从混合物中分离出来,因此可以得到高纯度的产物。
这对于许多工业和实验室应用来说非常重要,例如制药、化工和食品加工等领域。
3. 适用性广泛:萃取精馏可以应用于各种不同类型的混合物分离。
它可以用于分离液体混合物,如溶液和醇类混合物,也可以用于分离气体混合物,如空气中的氧气和氮气。
4. 节约能源:萃取精馏通常利用不同组分的挥发性差异来实现分离,因此可以减少能量消耗。
这是因为只需加热和冷却混合物,而不需要额外的能量输入。
5. 环保性:与其他分离技术相比,萃取精馏通常不需要使用额外的化学试剂。
这使得它在环保意识日益增强的时代中更加受欢迎。
总而言之,萃取精馏具有分离效果好、纯度高、适用性广泛、节约能源和环保等特点。
由于这些优点,它在各个领域得到广泛应用,并且在分离过程中具有很高的效率和经济性。
萃取精馏的流程讲解
取精馏的流程讲解
实验室精馏是为化工、医药工业、石油炼制、农林化工等多产业提供新技术研发、数据模拟、工艺验证等服务的。
精馏是实现液液分离的重要方法,精馏是利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触,在热能驱动和相平衡关系的约束下,使易挥发组分(轻组分)不断从液相往气相中转移,而难挥发组分却由气相向液相中迁移,使混合物分离的方法。
实验室精馏的操作流程:
1.装料:在塔釜烧杯中放入烘干的沸石,用烧杯多次称量约料液倒入塔釜。
将涂匀真空脂的温度计插入塔釜烧瓶左边出口,用涂匀真空脂的软胶塞封住塔釜烧瓶右边出口。
将塔体下端出口用真空脂涂匀,连接上塔釜烧瓶,烧瓶来回晃动几次,确保密封好,再夹上铁夹。
用生料带将可能漏气的地方密封好,塔釜缠上玻璃棉保温。
2.打开出口阀,打开冷凝水。
调节回流比至设定值。
确认变压器输出电压,打开总电源,打开控制台电源,调整变压器输出电压(起始电压不宜过高),开始加热。
3.加热开始后密切注意塔釜、各塔段、塔顶温度以及塔内气液状况,每隔一段时间记录一次数据。
如果发生温度过高、液泛等不正常状况,调低加热负荷,并及时处理。
4.在全回流一段时间后,打开回流比开关,按设定的回流比回流。
间隔一定时间,对塔顶产品采样,采样样品称重,并留样分析。
精馏结束时,先将变压器输出电压调为0,关闭回流比开关,取下玻璃棉,降低加热炉位置,等待系统降温。
5.降低至室温时,关闭控制台电源、总电源,关掉冷凝水,关闭出口阀。
取下塔釜,用保鲜膜封住塔下端出口。
将釜液倒出来称重,并留样分析。
清洗塔釜,烘干备用。
萃取精馏
响分离效果。
五、萃取精馏的注意事项
萃取精馏与一般精馏虽然都是利用液体的部分汽化、蒸汽 的部分冷凝产生的富集作用,从而将物料加以分离的过程, 但是,由于萃取精馏中加入了大量的萃取剂,因此与一般精 馏相比有如下几点需要注意。
(1) 由于加入的萃取剂是大量的(一般要求xS>0.6),因此, 塔内下降液量远远大于上升蒸汽量,从而造成汽液接触不佳, 故萃取精馏塔的塔板效率低,大约为普通精馏的一半左右(回 收段不包括在内)。在设计时应注意塔板结构及流体动力情况, 以免效率过低。
萃取精馏
特殊精馏
• • • • • • • • 恒沸精馏 萃取精馏 加盐精馏 水蒸气精馏 反应精馏 吸附精馏 膜精馏 分子精馏
目录
萃取精馏
加盐精馏
水蒸气精馏
萃取精馏
向原料液中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂),
以改善被分离组分间的汽液平衡关系,使原来体 系组分之间的相对挥发度增加,从而使它们变得
• •
三、溶剂选择方法(定性)
(1)Ewell的液体分类法 •分类原则:形成氢键的强弱-氢键理论。 • 类型Ⅰ:能形成三维强氢键网络的液体,如水、乙二醇、甘油、氨基醇、羟胺、 含氧酸、多酚、氨基化合物 等。这些是缔合液体,具有高介电常数,并且是水溶 性的。 •类型Ⅱ:其余同时含有活性氢原子和其它供电原子(氧、氮、氟)的其余液体, 如醇、酸、酚、伯胺、仲胺、含α氢原子的硝基化合物、含氰氢原子等。该类液 体的特征同Ⅰ类。 •类型Ⅲ:分子中仅含供电原子(O、N、F),而不含活性氢原子的液体,如醚、 酮、醛、酯等。这些液体也是水溶性的。
x1 x2 1 s x1 2 s x2
四、萃取精馏过程分析
四、萃取精馏过程分析
萃取精馏的特点
简述萃取精馏的特点(一)
简述萃取精馏的特点(一)简述萃取精馏1.萃取精馏的定义–萃取精馏是一种分离和提纯混合物的方法,通过差异性溶解度来分离物质。
–它包括两个关键步骤:萃取和精馏。
2.萃取–萃取是将混合物中的溶质通过溶剂转移到另一个液相中的过程。
–溶剂选择很重要,它应具有合适的极性和溶解能力。
–萃取可以用于分离有机物、金属离子等。
3.精馏–精馏是将混合物中的组分通过加热和冷却转化为气相和液相的过程。
–根据组分的沸点差异,将较易挥发的成分从混合物中分离出来。
–精馏可用于提炼石油、制取纯酒精等。
4.萃取精馏的特点–高效性:萃取精馏可获得高纯度的目标物质。
–可逆性:溶质在溶剂中可逆地转移,便于再次提取或分离。
–选择性:通过调整萃取剂和操作条件,可以选择性地提取特定物质。
–可扩展性:根据需要可进行多级萃取和精馏,进一步提高纯度。
5.Markdown格式的使用–Markdown是一种轻量级标记语言,用于简单而直观地排版文本。
–标题与副标题:使用井号(#)来表示标题的级别,多级标题用多个井号。
–列点方式:使用连字符(-)或星号(*)加空格来表示列点。
–强调和格式化:使用星号或下划线包围文本加粗或斜体显示。
以上为萃取精馏的简述及其特点,根据要求,采用Markdown格式的标题副标题形式进行排版。
6.规则的遵守–禁止使用任何HTML字符,包括尖括号、标签等。
–不可出现网址、图片及电话号码等内容,以确保文章纯文本格式。
–文章要以标题副标题的形式进行排版,提供清晰的信息结构。
7.总结–萃取精馏是一种常用的分离和提纯方法,通过溶解度差异实现物质分离。
–它包括萃取和精馏两个步骤,能够高效、可逆、选择性地分离混合物。
–使用Markdown格式的标题副标题形式来编写文章,清晰而简洁,适合展示相关信息。
以上是我根据要求列举的关于萃取精馏的特点以及使用Markdown 格式的注意事项。
希望对您有所帮助!。
萃取精馏实验报告(共9篇)
萃取精馏实验报告(共9篇)
1、实验目的:
1、了解萃取精馏的基本原理和操作方法。
2、掌握新鲜花椒的萃取精馏实验步骤。
3、熟练使用简单的仪器和设备,掌握基本的计量技巧和操作规程。
2、实验原理:
萃取精馏是利用物质在不同温度下的沸点差异和相对亲疏水性差异的分离方法。
其中,萃取法是指利用两种溶剂的相对亲疏水性差异,将有机物从其它杂质中分离出来的分离方法。
3、实验步骤:
1、准备新鲜的花椒,并将其洗净。
2、取一定量的花椒,并将其切成小块,放入烧瓶中。
3、用醇类溶剂将其中的挥发性成分进行萃取。
4、利用蒸馏装置对花椒进行精馏处理。
5、将蒸馏出的提取液集中,并测定其质量和成分。
6、对提取液进行处理和纯化,得到所需的产品。
4、实验结果:
经过实验操作,成功地萃取出了花椒中的挥发性成分。
测定结果表明,提取液的质量和成分基本符合要求。
同时,通过纯化和处理,我们得到了符合标准的花椒产品。
实验成功地实现了萃取精馏的分离过程,并得到了符合要求的花椒产品。
通过本次实验,我不仅掌握了萃取精馏技术的基本原理和操作方法,还提升了自己的实验技能和科学素质,对后续的学习和研究将非常有帮助。
【2018-2019】萃取精馏实验报告-实用word文档 (16页)
本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==萃取精馏实验报告篇一:精馏实验报告采用乙醇—水溶液的精馏实验研究学校:漳州师范学院系别:化学与环境科学系班级:姓名:学号:采用乙醇—水溶液的精馏实验研究摘要:本文介绍了精馏实验的基本原理以及填料精馏塔的基本结构,研究了精馏塔在全回流条件下,塔顶温度等参数随时间的变化情况,测定了全回流和部分回流条件下的理论板数,分析了不同回流比对操作条件和分离能力的影响。
关键词:精馏;全回流;部分回流;等板高度;理论塔板数1.引言欲将复杂混合物提纯为单一组分,采用精馏技术是最常用的方法。
尽管现在已发展了柱色谱法、吸附分离法、膜分离法、萃取法和结晶法等分离技术,但只有在分离一些特殊物资或通过精馏法不易达到的目的时才采用。
从技术和经济上考虑,精馏法也是最有价值的方法。
在实验室进行化工开发过程时,精馏技术的主要作用有:(1)进行精馏理论和设备方面的研究。
(2)确定物质分离的工艺流程和工艺条件。
(3)制备高纯物质,提供产品或中间产品的纯样,供分析评价使用。
(4)分析工业塔的故障。
(5)在食品工业、香料工业的生产中,通过精馏方法可以保留或除去某些微量杂质。
2.精馏实验部分2.1实验目的(1)了解填料精馏塔的基本结构,熟悉精馏的工艺流程。
(2)掌握精馏过程的基本操作及调节方法。
(3)掌握测定塔顶、塔釜溶液浓度的实验方法。
(4)掌握精馏塔性能参数的测定方法,并掌握其影响因素。
(5)掌握用图解法求取理论板数的方法。
(6)通过如何寻找连续精馏分离适宜的操作条件,培养分析解决化工生产中实际问题的能力、组织能力、实验能力和创新能力。
2.2实验原理精馏塔一般分为两大类:填料塔和板式塔。
实验室精密分馏多采用填料塔。
填料塔属连续接触式传质设备,塔内气液相浓度呈连续变化。
常以等板高度(HETP)来表示精馏设备的分离能力,等板高度越小,填料层的传质分离效果就越好。
萃取精馏和共沸精馏-分离工程
类似地,提馏段溶剂浓度: (3-45)
当≈0 时:
分析:将塔分为四部分
溶剂回收段:
D S
精馏段:
F
n-1 n n+1
提馏段:
m m-1 m+1
塔
釜:
W
当进料为饱和蒸汽时,
;
当进料为液相或汽液混合物时,
xS xS
。
xS xS
溶剂在塔釜中浓度有明显跃升。
参考文献
32.王扶明,王晓红,唐继国.单塔物理吸收操 作线图解与分析.青岛化工学院学报,1996, (03) 33.王丛瑄.新的吸收解吸系统工艺流程探讨. 石油和化工设备,2005,(04) 34.王晓红,郑世清,周传光,韩方煜.多θ法用 于模拟复杂吸收过程.高校化学工程学报 ,1997,(01) 35.苗容生,陈静德.吸收过程多θ模型求解的 改进[J].化学工程,1992,(5).
第n板的液相流率为:
原有液体流率 溶剂量
溶剂温升冷凝的蒸汽量
同理,可以得到提馏段第m板的液相流率为:
③A 液相流率越往下越大。
精馏段的汽相流率:
D
提馏段的汽相流率:
S n-1 n n+1
③B汽相流率越往下越大,即越往上 越小。
F m m-1 m+1
W
(2)塔内溶剂含量分布
假定:1)恒摩尔流; 2)(xS)D=0
六、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;
萃取精馏法的原理
萃取精馏法的原理
萃取精馏法是一种通过液体的分馏使两个或更多组分分离的方法。
其基本原理是利用各组分的不同挥发性,在不同的温度下使其部分汽化,然后通过液气两相的分离实现分离提纯。
具体原理如下:
1. 原料液通过加热,使其达到沸点。
在加热过程中,各组分的挥发性不同,会有一部分组分先达到沸点开始汽化。
2. 汽化的组分进入分馏塔的上部,形成汽相。
分馏塔内通常装有填料或塔板,以增加接触面积和混合程度。
3. 分馏塔内上部的汽相遇到冷却的材料,如冷凝器等,使其冷却并凝结成液体。
液体部分重新回流到分馏塔,形成回流液,而未回流的液体则继续向下流动。
4. 液体继续向下流动,经过分馏塔内不同温度区域的加热和冷却作用,不同组分的喷雾汽化和凝结循环,逐渐分离出来。
5. 最后,分馏塔下部的液体收集器收集分离得到的纯化组分。
总结起来,萃取精馏法的原理主要是利用组分在不同条件下的相变特性,通过不
断的汽化与凝结循环,使各组分在分馏塔中逐渐分离提纯。
简述萃取精馏的特点
简述萃取精馏的特点萃取精馏是一种利用溶剂将物质从混合物中分离的方法。
它的特点如下:1.原理简单:萃取精馏的基本原理是利用不同物质在不同溶剂中溶解度不同的特点进行分离。
通过选择适当的溶剂,可以将目标物质从混合物中有效地提取出来。
2.分离效果好:萃取精馏可以实现高效而精确的物质分离。
由于目标物质与溶剂的溶解度差异,可以实现高纯度的分离。
此外,可以通过控制温度和压力等操作参数,进一步提高分离效果。
3.适用范围广:萃取精馏适用于分离液体混合物中的有机物、无机物、固体混合物等。
例如,可以用来提取天然药物中的有效成分、分离石油中的有用成分等。
4.操作简便:相比其他分离方法,萃取精馏的操作相对简单易行。
只需要加入适量的溶剂,加热至沸点,然后通过分离器将目标物质和溶剂分离,最后蒸发溶剂即可得到纯净的目标物质。
因此,萃取精馏是一种常用且被广泛采用的分离方法。
5.高效节能:萃取精馏在分离过程中可以实现高效的热能利用,从而减少能源消耗。
通过控制加热方式和分馏塔的设计等参数,可以最大限度地利用热能,提高生产效率,降低能源成本。
6.可控性强:萃取精馏的过程可以通过控制操作参数来实现目标物质的选择性分离。
通过调节温度、压力、溶剂比例等参数,可以调控目标物质和杂质在溶剂中的相对溶解度,从而实现对特定物质的高效分离。
7.可连续操作:萃取精馏可以实现连续操作,提高生产效率和产品质量的稳定性。
通过设计合理的流程和设备,可以实现连续供料、连续萃取、连续分馏,从而实现大规模生产。
总之,萃取精馏是一种高效、可控性强、适用范围广的物质分离方法。
它可以实现目标物质的高纯度分离,是化学、制药、石油等领域中常用的分离技术之一、在未来的发展中,萃取精馏技术将进一步提高分离效果、降低能源消耗,并且有望广泛应用于更多领域。
萃取精馏实验
实验 萃取精馏分离甲醇-丙酮物系一 实验目的[1] 熟悉萃取精馏的原理和萃取精馏实验;[2] 采用蒸馏水为分离剂进行萃取精馏;[3] 掌握萃取精馏塔的操作方法和甲醇-丙酮混合物的气相色谱分析方法。
二 实验原理精馏是根据被分离混合物中各组分相对挥发度的差异而使之分离的重要单元操作。
常见精馏的基本过程为料液自塔的中部某适当位置连续地加入塔内,塔顶设有冷凝器将塔顶蒸汽冷凝为塔内液体。
冷凝液的一部分回流入塔顶,称为回流液,其余作为塔顶产品(馏出液)采出。
在塔内上半部分(加料位置以上)上升蒸汽和回流液体之间进行逆流接触和物质传递。
塔底部装有再沸器(蒸馏釜)以加热液体产生蒸汽,蒸汽沿塔上升,与下降的液体逆流接触并进行物质传递,塔底连续排出部分液体作为塔底产品。
在实际生产中经常会遇到组分沸点相近或形成共沸物的情形,这时组分间的相对挥发度较小,采用普通精馏的方法往往难以实现分离,需采用其他精馏的方法,如恒沸精馏、萃取精馏、溶盐精馏或加盐精馏等。
萃取精馏是在被分离的混合物中加入溶剂,以增大组分间的相对挥发度,从而使近沸点混合物或共沸物获得有效分离的一种特殊精馏技术。
所加入的溶剂不与原来的任一组分形成共沸物,其沸点高于原溶液中任一组分的沸点。
甲醇-丙酮能形成共沸物(常压下甲醇沸点64.53 o C ,丙酮沸点55.5 o C ,恒沸物中质量分数为88 wt%),用普通精馏的方法难以分离,本实验采用蒸馏水为分离剂,通过萃取精馏的方法分离甲醇-丙酮。
原溶液组分1和2的相对挥发度为:(1)P 1S 、P 2S -纯组分1、2在系统操作条件下的饱和蒸汽压;γ1、γ2-纯组分1、2在溶液中的活度系数。
加入溶剂后,组分1和2的相对挥发度为:(2)(P 1S /P 2S )—加入溶剂后,组分1和2在三元系统操作条件下的饱和蒸汽压之比,随温度变化较小,可近似认为不变。
萃取剂的选择性S= (α12)s /α12,是指溶剂改变原组分间相对挥发度的能力,选择性是衡量溶剂效果的一个重要标志,S 越大,选择性越好。
萃取精馏
步骤为:
开始 给定P.T.F.Zi 查Ki 设e 求xi(或yi) 输出
否
xi 1
yi 1
?
?
是
求出e.D.B.xi.yi
(2)已知F、Zi、P、e,求T、yi、xi
(或者知F、Zi、 T 、e,求P 、yi、xi)
求T
Ki
T,P ⑥
Zi xi Ki (1 Ki )e
12 S lg 12
' ' ' x2 x1 xS A1S A2 S A12 x x 2 1
▲溶剂浓度xs 的影响
' ' ' x2 x1 A A A 1S 2S 12 0时 x x 2 1
一、二组分溶液的活度系数
◆ 三个方程比较 Null对三方程进行了考核,结果为:
▲与理想溶液偏差不大的系统,三个方程都 能很好的表达实验数据。
▲具有中等正偏差的系统,各方程的适用性 有显著差别,总的来说, Wilson方程较好。 ▲具有很大正偏差的系统, Wilson方程显示 出绝对的优势。Van Laar和van Margules方 程基本上不能使用,但Van Laar比van Margules方程要好一些。
x3 A13 A32 2x1 A31 A13 x3 A23 A32 C x2 x1
1 lg 2
2 lg 3
lg 3 1
1 2 3
◆ 柯干方程 当三个二组分溶液均属于非对称性不太大时, 柯干推出的计算活度系数比值的公式为:
1 ' ' ' x2 x1 x3 A13 lg A12 A23 2
液液萃取和萃取精馏的相同点和不同点
液液萃取和萃取精馏的相同点和不同点篇1:嘿,朋友们,今天咱们来聊聊液液萃取和萃取精馏这对化学界的“怪咖”组合。
先说说相同点吧。
它们就像两个都喜欢收集宝贝的小怪兽,目标都是从混合物里把特定的成分给揪出来。
这就好比在一群混杂的玩具里,都要找到那最特别的一个。
液液萃取呢,像是个温柔的小偷,悄悄地从一种液体里把想要的溶质偷走,放进另一种液体里。
而萃取精馏就像是个霸道的强盗,通过加热蒸发,强行把目标成分分离出来,还得把其他小伙伴留在后面呢。
液液萃取有时候就像在两个好闺蜜之间分东西,一种液体里有好东西,另一种液体就像个大度的闺蜜,说“来,放我这吧”。
萃取精馏则像一场激烈的拔河比赛,不同的成分在温度这个大力士的拉扯下,朝着不同的方向去。
它们俩都得依靠点外力,液液萃取靠的是两种液体的亲和力差异,这就像两个人之间的默契,一个愿意接纳另一个。
萃取精馏靠的是不同成分沸点的差异,这就像大家跑步速度不一样,跑得快的(沸点低的)就先跑出去啦。
它们在化学工厂里都像是一群勤劳的小蜜蜂,目的是为了得到更纯净的东西。
就像从一桶混合果汁里,想得到纯的橙汁或者苹果汁。
不过液液萃取可能是用小勺子慢慢舀出想要的,萃取精馏就是用大漏斗,一股脑地先把大部分分开,再慢慢细化。
而且它们都很挑剔呢,对混合物的组成、性质都有要求,就像挑水果,不是所有的水果都符合它们的口味。
在操作过程中,液液萃取和萃取精馏又像两个有强迫症的家伙。
液液萃取必须要保证两种液体充分接触,就像两个人跳舞,得紧紧贴在一起才能把东西传递好。
萃取精馏得让温度控制得死死的,稍微一变就像调皮的孩子跑错了方向。
这俩方法要是出了错,就像厨师做菜放错了调料,得到的东西可就完全不是想要的啦。
还有哦,它们都不是万能的魔法,都有自己的局限性。
液液萃取如果遇到两种液体脾气太像(性质相似),就像双胞胎,很难分得开。
萃取精馏要是遇到沸点接近的成分,就像两个实力相当的运动员,难分高下。
这时候就只能干瞪眼,再想其他办法咯。
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。
共沸精馏与萃取精馏的异同点
共沸精馏与萃取精馏的异同点1. 引言嘿,朋友们!今天咱们来聊聊化学界的两个大明星:共沸精馏和萃取精馏。
听上去是不是有点高大上?其实这俩家伙在化工行业里可是常常被提到,尤其是在分离液体混合物时。
不过,不用担心,咱们用轻松幽默的方式把这两者的异同点给扒一扒。
2. 共沸精馏2.1 什么是共沸精馏?共沸精馏,简单来说,就是当两种液体混合在一起,形成一种特定比例的“共沸物”时,咱们就会用到这招。
这就像是两位老友聚在一起,总是互相依赖,离不开对方。
比如,水和酒精混合后,会形成一个共沸物,大家都知道,分开它们可不是件容易的事儿。
这种方法通常用在酒精提纯或者制药的过程中,嘿,谁说化学不实用?2.2 共沸精馏的特点说到共沸精馏的特点,那可真不少!首先,它的操作比较简单,不需要太多复杂的设备。
就像做饭,只要把材料准备好,火候掌握得当,就能出美味佳肴。
此外,这种方法的分离效率高,能在较短时间内达到不错的效果。
再者,由于共沸物的存在,分离过程中的热量变化也比较小,让工艺稳定性大大提高。
不过,这里有个小问题,就是分离出来的物质比例比较固定,不好调节,像是固定的菜单,变不了花样。
3. 萃取精馏3.1 什么是萃取精馏?接下来,咱们再聊聊萃取精馏。
这个名字听上去就像是个魔法,不是吗?其实,萃取精馏主要是通过一种“溶剂”的作用,帮助咱们把目标物质从混合物中“萃取”出来。
这就好比你去超市,目标明确,心里想着买什么,直接抓住就走。
举个例子,咱们常用的橄榄油,就是通过萃取的方式从橄榄果中提炼出来的。
3.2 萃取精馏的特点萃取精馏的特点也非常有趣!首先,它对混合物的选择性强,能更好地针对目标物质,像是在精准打击一样。
其次,这种方法能在很大程度上改变分离物的组成比例,让人觉得选择更多,灵活性强。
同时,萃取精馏在处理难以分离的物质时特别有效,简直就是化工界的“瑞士军刀”。
不过,操作起来可能会稍显复杂,需要一些额外的设备和工艺控制,像是做一顿大餐,得先备齐所有的食材。
《分离工程》第3章 特殊精馏
第三章特殊精馏3.2 混合物组分相图3.3 萃取精馏3.4 恒沸精馏3.1 概述普通精馏不适用于以下物系的分离:╳α=1;╳α≈1;╳热敏性物系;╳含量低的难挥发组分;3.1概述实现分离、降低能耗为什么用特殊精馏?x, yTP 1P 2相对挥发度随压力变化大改变操作工艺或条件仍可采用普通精馏?3.1概述恒沸组成随压力变化76.5℃69.3%109.0℃60.1%2000kPa101.3kPa改变操作工艺或条件仍可采用普通精馏?H 2OCH 3CN3.1概述WaterAcetonitrile50%60.1%109.0 ºC69.3%76.5 ºC101.3kPa2000kPa塔1塔2恒沸物是非均相x,yT改变操作工艺或条件仍可采用普通精馏?3.1概述水相有机相水有机溶剂有机相水相进料塔1塔2分类:❒萃取精馏: 加溶剂S , 使a AB ❒恒沸精馏: 加溶剂S , a AS = 1 , a AB ❒加盐精馏: 加盐,a AB❒反应精馏: 通过分离促进反应,或者通过反应促进分离特殊精馏?分类?特殊精馏——既加入能量分离剂又加入质量分离剂的精馏3.1概述无盐5%盐盐饱和x1y1醋酸钾浓度对乙醇-水相平衡的影响Furter经验方程:加盐,a AB()ss kx =ααln 乙醇-水加盐精馏体系示例:甲醇和甲醛缩合生产甲缩醛,甲醛转化率低利用精馏促进反应,或者利用反应促进精馏通过精馏分离促进反应,提高转化率。
OH O H C O CH OH CH 263232+↔+第三章特殊精馏3.1 概述3.2 混合物组分相图3.3 萃取精馏3.4 恒沸精馏3.2 混合物组分相图ABCM三组分相图的几种形态等腰直角三角形坐标系等边三角形坐标系X-Y 直角坐标系00.20.40.60.8100.20.40.60.81YXMABCM简单蒸馏剩余曲线图三元混合物间歇蒸馏釜中液体完全混合,泡点3.2混合物组分相图(2)(3)(4)(5)WdtdWx y dt dx i i i )(-=WdtdW dt d -=ζ2,1,=-=i y x d dx i i iζ(1)3,2,1,==i x K y i i i 1,13131==∑∑==i iii ixK x),,,,,,(321321y y y x x x T f =ζ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=)(ln )(0t W W t ζiy ix W ,剩余曲线图3.2 混合物组分相图剩余曲线:蒸馏过程中剩余液相组成随时间变化关系的曲线。
萃取精馏实验实验报告
一、实验目的1. 理解萃取精馏的基本原理和操作过程。
2. 掌握萃取精馏装置的操作方法和实验技巧。
3. 通过实验,了解萃取精馏在分离混合物中的应用。
二、实验原理萃取精馏是一种将萃取和精馏相结合的分离方法,通过选择合适的萃取剂,使混合物中的组分在萃取剂和溶剂之间发生分配,从而实现分离。
其基本原理如下:1. 混合物中的组分在萃取剂和溶剂之间发生分配,即萃取剂中的组分与溶剂中的组分相互溶解,而混合物中的组分与萃取剂中的组分相互溶解。
2. 通过控制温度、压力等条件,使萃取剂中的组分在溶剂中的溶解度降低,从而实现分离。
三、实验器材和药品1. 实验器材:萃取精馏装置、温度计、压力计、冷凝器、蒸馏烧瓶、搅拌器、分液漏斗、锥形瓶等。
2. 实验药品:乙醇、水、乙二醇、混合物等。
四、实验步骤1. 将混合物加入萃取精馏装置的蒸馏烧瓶中,加热使其沸腾。
2. 调节温度,使混合物沸腾,产生蒸汽。
3. 蒸汽进入冷凝器,冷凝成液体。
4. 液体进入分液漏斗,与萃取剂混合,发生萃取。
5. 萃取后的液体分层,上层为萃取剂,下层为混合物。
6. 将上层萃取剂从分液漏斗中取出,进入另一个蒸馏烧瓶中,加热使其沸腾。
7. 重复步骤2-6,直至混合物中的组分得到分离。
五、实验现象1. 混合物加热沸腾后,产生蒸汽。
2. 蒸汽冷凝成液体,进入分液漏斗。
3. 分液漏斗中的液体分层,上层为萃取剂,下层为混合物。
4. 萃取剂加热沸腾后,产生蒸汽。
5. 重复上述过程,直至混合物中的组分得到分离。
六、实验结果通过实验,成功实现了混合物中各组分的分离。
实验结果如下:1. 萃取剂对混合物中组分的选择性较好,能够有效地实现分离。
2. 萃取精馏操作简便,易于掌握。
3. 萃取精馏在分离混合物中具有较高的应用价值。
七、实验结论1. 萃取精馏是一种有效的分离方法,适用于分离混合物中的组分。
2. 通过选择合适的萃取剂和操作条件,可以提高萃取精馏的分离效果。
3. 萃取精馏在化工、医药、食品等领域具有广泛的应用前景。
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。
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• 因此,β=0时精馏塔 计算复杂。 • 简化方法 :
– 仅用新的挥发度体现溶 剂的作用,且为只与萃 取剂浓度有关的平均相 对挥发度(溶剂加料板 与塔釜的平均,或塔顶 x2’=0与塔底x1’=0的平 均值
xs = S / L 因此萃取精馏并不是回 流比越大越好
五、恒沸精馏和萃取精馏的比较 (1)第三组分选择范围 恒沸精馏:与被分离组分形成最低恒沸物,选择相对难。 萃取精馏:选择范围要广得多。 (2)能量消耗 恒沸精馏: 挟带剂以气态离塔,消耗的潜热较多。 萃取精馏:萃取剂基本不汽化,较经济。 (3)操作方式 萃取精馏:不能简单地用于间歇操作。 恒沸精馏:无此限制。 (4)热敏性物料 恒沸精馏的操作温度一般低于萃取精馏, 适于分离热敏性物料。
+ xs [A1s − As 2 + 2 x1 ( As1 − A1s ) − xs ( A2 s − As 2 ) − C ( x2 − x1 )]
• 其中A交互作用参数 • C表征三组分性质的常数。三对二组分溶液均简 化为对称系统,C=0,简化为:
1 A12 = ( A12 + A21 ) 2 1 ' A1s = ( A1s + As1 ) 2 1 ' A2 s = ( A2 s + As 2 ) 2
– 醚 醛 酮 脂 醇 二醇 水
• 同系物:丙酮-甲醇有两类萃取剂 • 溶解度
– 与各组分互溶,接触好,动力消耗少 但选择性会差。所以选溶解小的,用量加大
分子间力、氢键
举例:
• • • • • 乙醇-水 乙二醇 甲醇-醋酸甲脂 水 正庚烷-甲苯 苯酚 糠醛-苯 环己烷 丙酮-甲醇 乙醇,丙醇,丁醇,水、丁酮,甲基 正丙基丙酮,甲基异丁基丙酮,甲基正戊基丙酮
' ' ' '
稀释作用
萃取作用
' '
xs=0时, α = ln( ln
Ps 1 P2
s
)T2 + A12 (1 − 2 x1 )
'
则当温度对压强比影响不大,x1 = x1 时
αs ' ' ' ' ln = xs A1s − A2 s − A12 (1 − 2 x1 ) α
[
]
四、萃取精馏流程分析
• • • • 溶剂加料口在进料口以上 有溶剂回收段 溶剂回收塔 循环使用,补充少量新鲜溶剂
六、补充习题
• 正丁烷(1)与丁烯(2)的混合物,加入 糠醛含量为xs=0.85时,求65°C时的α12S. • 已知1、2的饱和蒸汽压分别为0.731、 0.966MPa;用常用对数表示的双组分溶液 的马格勒斯常数分别为A1s=0.988; As1= 1.108; A2s=0.763; As2=0.951。
• 醋酸甲酯(1)和甲醇(2)的混合物,x1 =0.649。要求塔顶得到0.95的醋酸甲酯, 回收率为98%。以水为溶剂进行萃取精馏, 塔内保持水浓度0.8,操作回流比为最小回 流比的1.5 倍,求所需溶剂量和理论板数。
习题
• 一、选择题 • 21在萃取精馏中,加入的溶剂浓度越大,原溶液的相对挥 发度改变的程度 • A 越大;B 越小;C 不变; D 皆有可能 • 22在萃取精馏过程中,溶剂入口一般取在哪个位置? • A 进料板以上;B 进料板;C 进料板以下; D 塔釜 • 23萃取精馏过程中,溶剂存在条件下的液气比与脱溶剂条 件下的液气比要( ) • A大;B 小;C 相同; D 不能确定
'
γ1 ' ' ' ' ln( ) s = A12 (1 − xs )(1 − 2 x1 ) + xs ( A1s − A2 s ) γ2
x1 x= 脱溶剂浓度 x1+x2
' 1
lnα s= ln(
Ps 1 P2
s
)T3 + A12 (1 − xs )(1 − 2 x1 ) + xs ( A1s − A2 s )
– 例:丁烯(-6.5 ℃) -丁二烯(-4.5 ℃) – 相对挥发度1.029 – x=0.5时, 达到 0.99 Nmin=318 Rmin=65.3 – 用乙腈萃取精馏,相对挥发度达到1.79 – xs=0.5时, Nmin=15 Rmin=2.46
典型实例: 典型实例:苯—环已烷的分离.
2 对萃取剂的基本要求: 对萃取剂的基本要求: • 基本要求
– 沸点高原组分 – 与原组分相互作用差别大,“选择性”,一般萃取重组分 – 易回收
• 其他
– – – – – 与原组分互溶 没有化学反应 性质稳定 无毒、无腐蚀 价廉易得
(1)选择性强; (2)溶解度大; (3)挥发性小; (4)经济、安全
二、萃取剂选择方法
• 实验测定VLE数据αs/ α • 用三元活度系数方程计算 xs一般为0.6-0.8 • 极性相近
用量确定 书78页,例题3-5
三、萃取原理分析
γ 1s P sγ 1 Ps 1 1 α s=( s )3 α= s T P2 γ 2 P2 γ 2s • 三元Margules方程
γ1 ln( ) s = A21 ( x2 − x1 ) + x2 ( x2 − 2 x1 )( A12 − A21 ) γ2
• 塔内流量:萃取剂为难挥发,塔自上而下,液相 流率越来越大,气相流率越来越小。在溶剂加料 板流率突变(与溶剂温度有关) • 溶剂浓度:若气相加料,则恒定;液相加料,可 将部分溶剂和料液一起加入,保持全塔恒定,但 溶剂浓度在再沸器发生跃升。 • 由于溶剂挥发度低,且用量大,认为浓度恒定。 • 恒摩尔流假定;塔顶带出的溶剂量忽略不计。
• 二、填空题 • 18在萃取精馏中所加入的新组分称为 。 • 19对于一个具体的萃取精馏过程,溶剂对原溶液关键组分 的相互作用和 作用是同时存在的。 • 三、名词解释 • 7 萃取精馏 • 四、简答题 • 6 在萃取精馏中,溶剂选择的一般要求包括哪些方面?
萃取精馏
一、概述
(1) 应用
① 具有恒沸点的液相混合物的分离; ② 具有较小相对挥发度的物系的分离。 (2) 原理 在液相混合物中加入第三组分(质量分离剂),改变原溶 液中各组分间的相对挥发度。
(3)定义
加入的第三组份能显著改变两组份间的相对挥
发度,且本身的挥发性很小,这种精馏方法称为萃取精馏 萃取精馏。 萃取精馏 该第三组分称为萃取剂 萃取剂。 萃取剂
Vys + S = Lxs
• 溶剂的 物料衡 算 • 溶剂与 原溶液 之间的 气液平 衡关系
β xs ys = 1 + ( β − 1) xs
( L + D − S ) ys + S = Lxs S +V = L + D S xs = βD (1 − β ) L − 1− x s ys 1 − ys x1 + x2 1 x1 + x2 = = β= xs x1 x2 α1s x1 + α 2 s x2 xs α + α 2s 1s 1 − xs xs xs
• 24 萃取精馏过程中,各板下流的溶剂流率比加入的溶剂 流率要( ) • A大;B 小;C 相同; D 不能确定 • 25 萃取精馏过程中,塔内汽相流率越往上走越( ) • A大;B 小;C 相同; D 不能确定 • 26 萃取精馏过程中,塔内液相流率越往下走越( ) • A大;B 小;C 相同; D 不能确定