共沸精馏

乙醇 —水一苯（ T） 乙醇一苯（ ABZ） 苯一水（ BWZ） 乙醇一水（ AWz）
64.85 68.24 69.25 78.15
乙醇、水、苯的常压沸点
物质名称（简记） 沸点温度（ ℃） 乙醇（A） 78.3 水（W） 苯（B） 100 80.2
三元共沸点组成图
乙醇-水共 沸物与乙醇沸 点差0.15 ℃； 乙醇-苯的 共沸点与乙醇 的沸点差 10.06 ℃
•四、思考题
• 1.共沸精馏适用于什么物系 • 2.共沸精馏有什么特点
• 3.共沸精馏对共沸剂的选择有哪些 要求
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共沸精馏
实训目的
1 了解共沸精馏的原理和过程 2 3
熟悉该种精馏设备的构造和特点 练习并掌握共沸精馏的规范操作方法
一、实训原理
精馏是化工生产中常用的分离方法。它是利用气－液 两相的传质和传热来达到分离的目的。对于不同的分离对 象，精馏方法也会有所差异。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，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－水系统中加入第三种物质，该物质被称为共沸剂。 共沸剂具有能和被分离系统中的一种或几种物质形成 最共沸物的特性。在精馏过程中共沸剂将以共沸物的形式 从塔顶蒸出，塔釜则得到无水乙醇。 这种方法就称作共沸精馏。
乙醇—水系统加入共沸剂苯以后可乙醇—水系 统加入共沸剂苯以后可以形成四种共沸物。现将它 们在常压下的共沸温度、共沸组成列于下表。
共沸物（简记） 共沸点 ℃ 共沸物组成， t％ 乙醇 18.5 32.7 0.0 95.57 水 7.4 0.0 8.83 4.43 苯 74.1 67.63 91.17 0.0
二、实训装置
三、共沸精馏的应用
• 共沸精馏是分离液体混合物的一种方法，广泛应用于化工、 炼油等工业中。
• 共沸精馏的特点：
• ( 1) 共沸精馏所用的共沸剂必须与待分离组分的一个或两个 形成共沸物，因此可供选择的共沸剂有限。 • ( 2) 共沸精馏的共沸剂大都从塔顶蒸出，消耗热能较大，只 有当共沸物中共沸剂的含量甚少，与共沸剂形成共沸物的组 分在原料中含量也少时，共沸精馏的操作才比较经济。 • ( 3) 共沸精馏即可用于连续操作也可用于间歇操作。
• ( 4) 在同样压力下操作，共沸精馏的操作温度较低，比其它 精馏更适于分离热敏性物料。
• （5） 共沸精馏的分类根据所形成的共沸物能否分离为不互 溶的两个液相，共沸精馏分为均相共沸精馏和非均相共沸精 馏。
共沸剂的选择
• 共沸剂的选择对共沸精馏分离过程的效果影响极大。选择共剂， 首要考虑共沸剂的选择性要大。 • 此外，还应考虑以下几个方面: • ( 1) 共沸剂能显著影响待分离系统中关键组分的汽液平衡关系。 • ( 2) 共沸剂至少与待分离系统中一个或两个关键组分形成两元 或三元最低共沸物，而且希望此共沸物比待分离系统中各纯组分 的沸点或原来的共沸点低 10℃以上，否则难以实现精馏分离。 • ( 3) 为使分离流程比较简单，共沸剂回收容易，选用能生成非 相共沸物的共沸剂。 • ( 4) 在所形成的共沸物中，共沸剂的比例愈少愈好，汽化潜热 愈多愈好。这样不仅可减少共沸剂用量，提高共沸剂效率; 也可 减少循环量，以降低蒸发所需的热量及冷凝所需冷却的量。 • ( 5) 共沸剂易于回收利用。一方面希望形成非均相共沸物，可 分离共沸物的操作; 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。 • ( 6) 共沸剂廉价、来源广、无毒性、热稳定性好和腐蚀性小等。