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实验8萃取精馏制无水乙醇实验

一．实验目的

精馏是化工过程中重要的分离单元操作，其基本原理是根据被分离混合物中各组分相对

挥发度(或沸点)的差异，通过一精馏塔经多次汽化和多次冷凝将其分离。在精馏塔底获得

沸点较高(挥发度较小)产品,在精馏塔顶获得沸点较低(挥发度较大)产品。但实际生产中也

常遇到各组分沸点相差很小，或者具有恒沸点的混合物，用普通精馏的方法难以完全分离，

此时需采用其他方法，如恒沸精馏、萃取精馏、溶盐精馏或加盐萃取精馏等。

萃取精馏是在被分离的混合物中加入某种添加剂，以增加原混合物中两组分间的相对挥

发度（添加剂不与混合物中任一组分形成恒沸物），从而使混合物的分离变得很容易。所加

入的添加剂为挥发度很小的溶剂（萃取剂）。

由于萃取精馏操作条件范围比较宽，溶剂的浓度为热量衡算和物料衡算所控制，而不是

为恒沸点所控制，溶剂在塔内也不需要挥发，故热量消耗较恒沸精馏小，在工业上应用也更

为广泛。

乙醇—水能形成恒沸物（恒沸物质量组成95.57%，恒沸点78.15℃），用普通精馏的方

法难以完全分离，本实验利用乙二醇为分离剂进行萃取精馏的方法分离乙醇—水混合物制取

无水乙醇。本实验的目的是：

1．熟悉萃取精馏的原理和萃取精馏装置；

2．掌握萃取精馏塔的操作方法和乙醇—水混合物的气相色谱分析法；

3．利用乙二醇为分离剂进行萃取精馏制取无水乙醇。

二．实验原理

萃取精馏是在被分离的混合物中加入添加剂(溶剂)，添加剂不与混合物中任一组分形成

恒沸物，但能改变原混合物中组分间的相对挥发度，且添加剂沸点较原溶液中各组分的沸点

均高。

由化工热力学研究，压力较低时，原溶液组分1和2的相对挥发度可表示为

α=pSγ/pSγ

121122

加入溶剂S后,组分1和2的相对挥发度（α）则为

12S

=（pS/pS）*（

（α）γ/γ）

12S12TS12S

pS/pS

式中,（）——加入溶剂S后,三元混合物泡点下，组分1和2的饱和蒸汽压之

12TS

比；（γ/γ）——加入溶剂S后,组分1和2的活度系数之比。

12S

一般把（α）/α叫做溶剂S的选择性。因此，萃取剂的选择性是指溶剂改变原

12S12

有组分间相对挥发度的能力。（α）/α越大，选择性越好。

12S12

三．实验装置、流程和试剂

1．萃取精馏塔(塔1)

萃取精馏塔流程图见图2。

图上部为冷凝器—回流头1，回流量由回流比调节器控制。回流比调节器由电磁摆针、

电磁铁和时间继电器6构成。冷凝器通冷却水冷却。塔顶产物进入塔顶产物接收瓶5。

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塔身由φ24/27