醋酸精馏

醋酸精馏2.1分离对象

从反应液中取出15%醋酸作为产品（并取出其中的丙酸），其余物质全部返回反应系统。闪蒸蒸发器返回醋酸80%，精馏系统返回醋酸5%。

2.2 共沸物：

关键的技术问题—碘化物的分离。

2.3 精馏过程中的化学反应

2.3.1游离碘生成的研究。

碘化氢标准生成吉氏能ΔG298 = 26.4 kj/mol > 0，有自动分解的趋势。

2HI → H2 + I2

经研究发现主要是氧化作用：

4HI + O2→ 2H2O + 2I2

红磷、次磷酸、一氧化碳（有催化剂时）都可以将游离碘还原成碘化氢。

2.3.2 碘化氢←→碘甲烷反应

精馏过程中存在的化学反应对HI的分离造成麻烦，但又可以加以利用：CH3I + H2O ←→ CH3OH + HI

CH3I + CH3COOH ←→ CH3COOCH3 +HI

CH3OH + CH3COOH ←→ CH3COOCH3 + H2O

“甲酯回流”试验。

2.3.3 金属离子与碘化氢的化学平衡：

CH3COOK + HI ←→ CH3COOH + KI

利用此反应可以除掉微量的碘化氢。

2.4歇精馏小实验

2.5 相平衡数据查询和测定

七个组分，为计算精馏塔需要21组二元系汽液平衡数据。

文献数据

二元汽液平衡数据：醋酸甲酯-甲醇；醋酸甲酯-醋酸；甲醇-水；甲醇-乙醇；甲醇-醋酸；水-醋酸；水-丙酸；醋酸-丙酸；

自测数据

二元汽液平衡数据：水-醋酸；碘化氢-碘甲烷；碘化氢-水；碘化氢-醋酸；碘甲烷-醋酸甲酯；碘甲烷-甲醇；碘甲烷-水；碘甲烷-醋酸；醋酸甲酯-水。

三元汽液平衡数据：碘化氢-水-醋酸。

二元液液平衡数据：醋酸甲酯-水；碘甲烷-水。

三元液液平衡数据：碘甲烷-水-醋酸。

2.5.1 水－醋酸汽液平衡

2.5.2 碘甲烷－醋酸汽液平衡

2.5.3 碘甲烷－甲醇汽液平衡

2.5.4 碘甲烷－醋酸甲酯汽液平衡

2.5.5 醋酸甲酯－水汽液平衡

2.5.6 碘化氢－水汽液平衡

2.5.7 碘化氢－水－醋酸的三元汽液平衡。

高沸点共沸物：57%碘化氢，43%水，沸点127℃。

碘化氢的汽液平衡行为极为特殊，其平衡常数随溶液成分急剧变化。

HI的存在也极大的影响了水-醋酸的汽液平衡，使水的相对挥发度降低。错误!未找到引用源。

2.5.8 碘甲烷－水－醋酸三元液液平衡

2.5.9 金属离子对碘化氢汽液平衡的影响：

CH3COOK + HI ←→ CH3COOH + KI 平衡常数为：1.2×106。

2.6.1脱轻塔：

a,

b, 分离蒸发器来的大部分碘化氢。

c,

d, 捕集蒸发气体夹带的微量催化剂。

脱水塔：

2.6.3 成品塔、提馏塔：

使产品中碘<40p.p.b.。

b, 脱出丙酸及反应产生的重杂质。

c, 部分回收废酸中的醋酸。

分离碘化物的操作

2.7.1蒸发器

反应液含水12％。蒸发过程约有87％的碘甲烷、2％的碘化氢进入汽相。

反应液含水少、含碘化氢高都会使进入汽相的碘化氢增加。

2.7.2脱轻塔

分离大约97的碘甲烷、99％的碘化氢。侧线浓醋酸含水约15％，塔釜残液含水6～9％。

塔釜残液流量控制过低，会使残液中水含量过低，不利于碘化氢的分离。残液流量过大，会使大量高浓度醋酸回反应系统，提高了对脱水塔的分离要求，增加脱水塔负荷。如果入塔的蒸发汽中碘化氢含量过高，也会增加脱轻塔分离的难度，这时应适当提高残液流量。

2.7.3脱水塔

几乎分离入塔的全部碘化物，塔底无水醋酸中残余的碘不超过1 p.p.m。

应注意的是：碘化氢的分离依赖于水的分离，若塔釜水含量高，碘含量也必然高（此情况下增加甲醇进料量作用不大）。此时塔内滞留的碘化氢多，又会反过来影响水的分离，形成恶性循环。

2.7.4 成品塔

通过化学反应除去超微量碘，只要前面塔的分离达到要求，此塔是能达到要求的。

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