1、1环己醇和苯酚的分离 2 篇以下是网友分享的关于环己醇和苯酚的分离的资料 2 篇，希望对您有所帮助，就爱阅读感谢您的支持。环己醇和苯酚的分离篇 1设计性实验：三组分混合物（环己醇 苯酚 苯甲酸） 苯酚,苯甲酸 设计性实验：三组分混合物（环己醇,苯酚 苯甲酸）的分离2010-07-04 15:41:39| 分类： 默认分类 | 标签： |字号大中小 订阅 1.实验目的 （1）学会分离三组分混合物（环己醇，苯酚，苯甲酸）的方法; (2).学会根据自己设计的实验方案组装实验装置，并独立完成实验操作。 2.实验原理 混合液（25ml ）与 NaHCO3（约 1.6g）反应后，苯酚和环己醇不与其反应处于
2、分液漏斗中上层的有机相中，下层水相中为苯甲酸钠溶液，分液后，将苯2甲酸钠溶液用 6mol/L 的浓盐酸酸化可还 原成苯甲酸沉淀，然后进行抽滤即可得到苯甲酸。再将分离过的有机相加到干燥的分液漏斗中， 先配制一定量的 NaOH 溶液（最好质量为 4.0g，便于计算） ，因为环己醇不与其反应，则可在 分液漏斗中的上层有机相直接分出环己醇，用蒸馏的方法干燥环己醇，在下层的水相中得到苯酚 钠，同理，可用浓盐酸酸化得到苯酚，然后进行抽滤。 相关的化学方程式：由上述可知。 3.实验仪器及试剂 玻璃管，分液漏斗，玻璃棒，抽滤装置，烧杯 NaOH,NaHCO3,浓盐酸（6mol/L） ，环己醇苯酚苯甲酸的混合物
3、。 装置：分液装置，抽滤装置，蒸馏装置 4.实验步骤 1）.先量取混合液于干烧杯中，将配制好的 NaHCO3 溶液加到混合液中，搅拌至无气泡产生则停止加入； 2）.将混合液倒入分液漏斗中，静置分层； 3）.去下层溶液于烧杯中，加入浓盐酸，静止后进行抽滤，则得到苯甲酸； 4）.将步骤 3 分液漏斗中上层液体倒入分液漏斗中，加入刚配制好的 NaOH 溶液，震荡后静置 分层； 5）.再取下层溶液与烧杯中，加入浓盐酸，待反应充分后进行抽滤，得到苯酚； 6）.取上层有机相进行蒸馏干燥操作，得到环己醇； 7）.称量并计算相关物理量； 8）.整理装置，回收试剂； 9）.检测：苯酚， （1）Fe 的溴水溶液，
4、显色；（2）液溴，三溴苯酚沉淀 苯甲酸，与 NaHCO3 反应，用澄清石灰水检测变浑浊3环己醇，与卢卡斯试剂反应 也可以应用物理方法来检测，比如，用物理仪器测出物质的熔沸点，在与标准物质的熔沸点对照，即可检测三种物质。5.产物外观与产率计算 略 6.结果与讨论 误差分析：分液时静置时间不够，或者混合不均匀导致分液不充分 滤时压强不足，所得固体含有水分 注意事项：所用烧杯必须清洗干净且干燥 分液时控制流速 检测分离物时，应分开并多次测量确定准确值。 7.实验猜想 1）.设计分离四组分混合物，比如，上述三种再加一种甲苯，同理，用上方法先分离出苯酚和苯 甲酸，剩余只有环己醇和甲苯了，这时可利用物理方
5、法分离它们，根据熔沸点（蒸馏）是最容易 的方法。 2）.如果先加 NaOH，再加 NaHCO3，也是可以的，只是这两种方法在过程上不同罢了，不过， 在误差方面以及实验操作简易程度上，两种方法还是有区别的，实验者可根据自己的判断进行独 立的实验，发现问题，提升自己的动脑动手能力。登录后，您可以在此留下足迹。4rantingzdxw1227hua_gongnaririwhhdchyg斌2002 外招mf99评论点击登录|昵称： 取消5页脚公司简介 - 联系方法 - 招聘信息 - 客户服务 - 隐私政策 - 博客风格 - 手机博客 - VIP 博客 - 订阅此博 客 网易公司版权所有 1997-20
6、11 信息提示 房地产经理 房地产经理 中国楼市百年无泡沫 蔡慎坤 央视新台长将带来什么节目 张仁杰 夫妻外出务工致离婚率增多 鄢烈山：官员和百姓谁的良心坏了 郎咸平：中国将如何对待股市黑幕？ 律师：学校保安请副院长下车很正确 杨涛：干部轮奸少女怎么变成 嫖宿 驻俄记者：俄罗斯有多少人崇拜普京6环己醇和苯酚的分离篇 2化工原理课程设计目录【精馏塔设计任务书】 .2 【已知参数】 .3 【流程设计】 .4 【设计计算】 .51、精馏流程的确定 .5 2、塔的物料衡算 .52.1、料液及塔顶塔底产品含环己醇的质量分率 . . 5 2.2、平均分子量 7.5 2.3、物料衡算 .5 3、塔板数的确定
7、 .63.1、理论板 N T 的求法.6 3.2、全塔效率 E T . 7 3.3、实际板数 N . 7 4、塔工艺条件及物性数据计算 . 74.1、操作压强的计算 Pm 7 4.2、 操作温度的计算 . 8 4.3、平均摩尔质量计算 . 84.4、平均密度计算：m . 9 84.5、液体平均表面张力 m 的计算 11 4.6、液体平均粘度的计算 Lm . 12 5、精馏塔气液负荷计算 . 12 6、塔和塔板的主要工艺尺寸的计算 . 136.1、塔径 D 的计算 13 6.2、溢流装置 .14 6.3、塔板布置 .16 6.4、筛孔数 n 与开孔率 . 17 6.5、塔有效高度 . 18 7、
8、筛板的流体力学验算 . 187.1、气体通过筛板压降相当的液柱高度 h p 918 7.2、雾沫夹带量 e v 的验算 . 197.3、漏液的验算 . 20 7.4、液泛验算 .20 8、塔板负荷性能图 .218.1 精馏段塔板负荷性能图 21 8.2、提馏段塔板负荷性能图 . 24 9、精馏塔的工艺设计计算结果总表 . 27 10、精馏塔的的附属设备及接管尺寸 . 2810.1、塔体结构 .28 10.2、塔板结构 .1029 10.3、精馏塔的附属设备 . 29 10.4、裙座的相关尺寸计算 . 29 10.5、接头管设计 . 30【精馏塔设计任务书】化工原理课程设计任 务 书姓名： 锁进
9、猛 专业： 生物工程 班级： 14 生物本 2 设计题目： 分离环己醇-苯酚筛板精馏塔设计 设计条件：年处理量： 5 （万吨）进料浓度： 33 % (环己醇摩尔分率) 分离要求：塔顶产品浓度： 96 % (环己醇摩尔分率) 塔底釜液含量：3.0 % (环己醇摩尔分率) 进料状态： 泡点进料 回流比：操作压力： 4kPa(塔顶常压) ；单板压降： 0.7kPa 全塔效率： % 设备型式： 筛板塔 年开工时间： 330 天 厂址选择： 地区完成日期： 2015 年 12 月 2 日【已知参数】11主要基础数据:表 1 环己醇-苯酚的物理性质项目 环己醇 苯酚分子式 C 6H 12O 65OH分子量
10、 10094沸点() 160.84 182密度 g /cm 3 1.071 0.962表 2 环己醇-苯酚液相密度 (单位:kg m -3)温度 环己醇 苯酚 温度 环己醇 苯酚123.7 785.8 979.4 123.7 17.57 28.85155.8 764.2 945.3 155.8 15.07 25.87181.5 744.5 919.5 181.5 12.76 23.15表 3 环己醇-苯酚液体的表面张力 (单位:mN/m)表 4 环己醇-苯酚液体粘度 (单位:mPa s )温度 环己醇 苯酚t 181.9 179.1 176.4 173.8 171.3 169.6 166.7
11、164.5 162.4 160.4 158.5 156.7 154.9x 0 0.025 0.05 0.075 0.1 0.125 0.15 0.175 0.2 0.225 0.25 0.275 0.3y 0 0.099 0.186 0.263 0.333 0.396 0.451 0.501 0.546 0.587 0.623 0.656 0.68712123.7 0.65 0.51t 153.2 151.7 150 148.5 147 145.6 144.2 142.9 141.6 140.4 139.2 138 136.9 135.8155.8 0.2 0.26 x 0.325 0.35
12、0.375 0.4 0.425 0.45 0.475 0.5 0.525 0.55 0.575 0.6 0.625 0.65y 0.714 0.739 0.762 0.783 0.802 0.819 0.835 0.85 0.864 0.877 0.888 0.899 0.909 0.918181.5 0.11 0.15 t 134.7 133.7 132.7 131.7 130.7 129.8 129 128.9 127.2 126.4 125.6 124.8 124 123.3x 0.675 0.7 0.725 0.75 0.775 0.8 0.825 0.85 0.875 0.9 0.9
13、25 0.95 0.975 1y 0.927 0.935 0.943 0.95 0.956 0.963 0.968 0.974 0.979 0.984 0.988 0.992 0.996 1表 5 环己醇-苯酚的相平衡数据塔顶产品 或馏出液冷凝器回流罐加热水蒸汽再沸器冷凝水塔底产品 或残液图 1 板式精馏塔的工艺流程简图13工艺流程：如图 1 所示。原料液由高位槽经过预热器预热后进入精馏塔内。操作时连续的从再沸器中取出部分液体作为塔底产品（釜残液）再沸器中原料液部分汽化，产生上升蒸汽，依次通过各层塔板。塔顶蒸汽进入冷凝器中全部冷凝或部分冷凝，然后进入贮槽再经过冷却器冷却。并将冷凝液借助重力作用
14、送回塔顶作为回流液体，其余部分经过冷凝器后被送出作为塔顶产品。为了使精馏塔连续的稳定的进行，流程中还要考虑设置原料槽。产品槽和相应的泵, 有时还要设置高位槽。为了便于了解操作中的情况及时发现问题和采取相应的措施，常在流程中的适当位置设置必要的仪表。比如流量计、温度计和压力表等，以测量物流的各项参数。1、精馏流程的确定环己醇和苯酚的混合液体经过预热到一定的温度时送入到精馏塔，塔顶上升蒸气采用全凝器冷若冰霜凝后，一部分作为回流，其余的为塔顶产品经冷却后送到贮中，塔釜采用间接蒸气再沸器供热，塔底产品经冷却后送入贮槽。流程图如图 1 所示。2、塔的物料衡算2.1、料液及塔顶塔底产品含环己醇的质量分率a
15、 F =0.3310014=0.34；0.33100+(1-0.33) 94a D =0.96100=0.96；0.96100+(1-0.96) 940.03100=0.03；0.03100+(1-0.03) 94a W =2.2、平均分子量M F =0.33100+(1-0.33) 94=95.98M D =0.96100+(1-0.96) 94=99.76 M W =0.03100+(1-0.03) 94=94.182.3、物料衡算每小时处理摩尔量:F =50000/(330243600) 50000/(330 243600)=65.78kmol /h ；M F 95.98总物料衡算：D
16、+W =F易挥发组分物料衡算：0.96D +0.03W =0.3F ；D =21.22kmol /h15联立以上三式可得：W =44.56kmol /hF =65.78kmol /h 3、塔板数的确定3.1、理论板 N T 的求法用图解法求理论板（1）根据环己醇和苯酚的相平衡数据作出 y-x 图, 如图2 所示 （2）进料状态为泡点进料:q =1；图 2 环己醇-苯酚的 y-x 图及图解理论板（3）最小回流比依公式 R min =R min 及操作回流比 Rx D -y e 0.96-0.73=0.56；y e -x e 0.73-0.33取操作回流比 R =2R min =20.56=1.1
17、2；精馏段操作线方程 y =X R 1.120.96x +D =x +=0.53x +0.45； R +1R +11.12+11.12+1按常规 M,T ，在图 (1)上作图解得：，其中精馏段为 3 层，提馏段为 5 层。 N T =8 层（包括再沸器）3.2、全塔效率 E T16利用奥康奈尔（O connell ）关联法，即：E T =0.49(m L )-0.245；139m 表示平均相对挥发度:m =i =5.61；39i =1塔内的平均温度为, 该温度下的平均粘度 mm =0.33A +(1-0.33) B =0.330.24+0.670.28=0.27；故:E T =0.49(5.6
18、10.27)3.3、实际板数 N精馏段:N 精=3/E T =6.82 层(取 7 层) ； 提馏段:N 提=5/E T =11.36 层( 取 11 层) ；-0.245=0.44；4、塔工艺条件及物性数据计算4.1、操作压强的计算 Pm塔顶压强 P .3=105.3kPa 取每层塔板压降P =0.7kPa 则：D =4+101 进料板压强： P F =105.3+30.7=110.2kPa ； 塔釜压强：P w =105.3+18 0.7=117.9kPa ；105.3+110.2=107.75kPa ；217110.2+117.9=114.05kPa ； 提馏段平均操作压强： P m2精
19、馏段平均操作压强： P m =4.2、 操作温度的计算（1）根据环己醇和苯酚的相平衡数据作出 T-y-x 图, 如图 3 所示（2）气相线回归方程：y =-72.716x 3+63.819x 2-49.439x +182.96；液相线回归方程：y =-26.267x 3+77.878x 2-110.24x +181.73；图 3 环己醇-苯酚气液平衡的 T-y-x 相图（3）计算操作温度T D =-72.7160.963+63.8190.962-49.4390.96+182.96=129.98T F =-26.2670.333+77.8780.0332-110.240.33+181.73=15
20、1.36 T W =-26.2670.033+77.8780.032-110.240.03+181.73=178.48精馏段平均温度 T m (精) = 提馏段平均温度 T m (提)4.3、平均摩尔质量计算塔顶摩尔质量的计算：由 x D =y 1=0.96 查平衡曲线, 得 x 181=0.8；T D +T F 129.98+151.36=140.67； 22T +T 151.36+178.48=F W =164.92；22M VDm =0.96100+(1-0.96) 94=99.76kg /kmol ； M LDm =0.8100+(1-0.8) 94=98.80kg /kmol ；进料
21、摩尔质量的计算：由平衡曲线查得：y F =0.643，x F =0.26M VFm =0.643100+(1-0.643) 94=97.86kg /kmol ； M LFm =0.26100+(1-0.26) 94=95.56kg /kmol ；塔釜摩尔质量的计算：由平衡曲线查的：x W =0.05，x 1 =0.125M VWm =0.05100+(1-0.05) 94=97.30kg /kmol M LWm =0.125100+(1-0.125) 94=97.75kg /kmol精馏段平均摩尔质量：M Vm(精) =(99.76+97.86) 2=98.81kg /kmol ； M Lm(
22、精) =(98.8+95.56) 2=97.18kg /kmol ；提馏段平均摩尔质量：M Vm(提) =(97.86+94.3) 2=96.08kg /kmol M Lm(提) =(95.56+94.75) 2=95.16kg /kmol ；4.4、平均密度计算：m19直线内插法是一种使用线性多项式进行曲线拟合的方法，多使用在数量分析和计算机制图方面，是内插法的最简单形式。 两个已知点之间的直线内插法： 如果已知两点(x 1, y 1)(x 2, y 2)； 存在 x 1x m x 2； 那么y y y (y m -y 1)=(y 2-y 1)； x m -x 1x 2-x 1 解方程得：图
23、 4 直线内插法数据分析图y m =(y 2-y 1)x -x +y ；经过扩展，可以计算 m 个已知点的情况。(m 1)1x -x 211、液相密度 Lm ：液相平均密度依下式计算，即：1LDm=A B（ 为质量分率） ； +LA LB利用直线内插法，结合表 2 便可分别计算对应温度下环己醇与苯酚的密度； 塔顶部分：764.2-785.8)(A =(129.98-123.7)+785.8=781.57 155.8-20123.7B =(945.3-979.4)129.98-123.7+979.4=972.73()155.8-123.71依下式：LDm=A B（ 为质量分率） ；其中 A =0
24、.96,B =0.04； +LA LB即：1LDm0.960.04+Lm =787.41kg /m 3；781.57972.73进料板处：A =(764.2-785.8)151.36-123.7+785.8=767.19()155.8-123.7945.3-979.4)(B =(151.36-21123.7)+979.4=950.02 155.8-123.7 由加料板液相组成：由 x F =0.33 得 AF =0.34；1LFm=0.331-0.33+LFm =878.07kg /m 3；767.19950.02塔釜部分：A =(744.5-764.2)178.48-155.8+764.2=
25、746.82()181.5-155.8(181.5-155.8)919.5-945.2)(B = (178.48-155.8)+945.2=922.53由 x W =0.03 得 AW =0.03；1LWm=0.031-0.03+LWm =915.67kg /m 3；746.82922.53故精馏段平均液相密度：22L m (精) =(787.41+878.07) 2=832.74kg /m 3；提馏段的平均液相密度：L m (提) =(878.07+915.67) 2=896.87kg /m 3；2、气相密度 Vm ： 精馏段的平均气相密度：Vm(精 ) =p m M Vm(精)RT=107
26、.7598.81=3.09kg /m 38.314(140.67+237.15)提馏段的平均气相密度：Vm(提 ) =p m M Vm(提)RT=114.0596.08=3.01kg /m 38.314(164.92+273.15)4.5、液体平均表面张力 m 的计算液相平均表面张力依下式计算，即 Lm =x 23i i =1ni利用直线内插法，结合表 3 便可分别计算对应温度下环己醇与苯酚的表面张力； 塔顶液相平均表面张力的计算由 t D =129.98同理计算得：A =17.08mN /m ； B =28.27mN /m ；LDm =0.9617.08+（1-0.96）28.27=27.5
27、5mN /m ；进料液相平均表面张力的计算由 t F =151.36同理计算得：A =15.42mN /m ； B =26.28mN /m ；LDm =0.3315.42+(1-0.33) 26.28=21.00mN /m ；塔釜液相平均表面张力的计算由 t W =178.48同理计算得： A =15.34mN /m ； B =26.19mN /mLWm =0.03 15.34+(1-0.03) 26.19=15.67mN /m ； 则：精馏段液相平均表面张力为：m(精) =2=24.27mN /m提馏段液相平均表面张力为：m(提) =(21.00+15.67) 2=18.33mN /m244
28、.6、液体平均粘度的计算 Lm液相平均粘度依下式计算，即 Lm =x ；i ii=1n利用直线内插法，结合表 5 便可分别计算对应温度下环己醇与苯酚的粘度； 塔顶液相平均粘度的计算由 =129.98同理计算得： A =0.56mPa s ； B =0.46mPa s ；LDm =0.96 0.56+0.040.0.46=0.56mPa s ；进料液相平均粘度的计算由 t F =151.36同理计算得： A =0.26mPa s ； B =0.29mPa s ；LFm =0.330.26+（1-0.33） 0.29=0.27mPa s ；塔釜液相平均粘度的计算由 t W =178.48同理计算得
29、： A =0.12mPa s ； B =0.16mPa s ；LWm =0.030.12+（1-0.03）0.16=0.16mPa s ；5、精馏塔气液负荷计算精馏段：V =(R +1)D =?+=kmol h25V s =VM Vm ( 精) 3600Vm(精)=44.9198.81=0.40m 3/s36003.09L=RD=1.12 21.22=23.70kmol /h L s =LM Lm (精) 3600Lm(精)=21.7097.18=0.00077m 3/s3600832.74L h =36000.00077=2.77m 3/h 提馏段：V =V =44.91kmol ； V s
30、 (提)=V M Vm (提) 3600Vm(提)=44.9196.08=0.40m 3/s ；36003.01L=L+F=23.70+65.78=89.47kmol/h； L s =26 LM Lm (提)3600Lm(提)=89.7495.16=0.00070m 3/s ；3600896.87L h =36000.00070=2.51m 3/h ；6、塔和塔板的主要工艺尺寸的计算6.1、塔径 D 的计算选取板间距 H T =0.50m , 取板上液层高度 H L =0.06m 故： 精馏段：H T -h L =0.50-0.06=0.44L s L 10.000773600832.7412
31、()() =()() 2=0.032 V s V 0.436003.09查图表 C 20=0.094； 依公式 C =C 20(20) 0.2=0.094 (24.270.227) =0.098；20u max =0.098=1.60m /s取安全系数为 0.7，则：u =0.71.6=1.12m /s故：D =0.67m ； 按标准，塔径圆整为 800mm ； 塔的横截面积 A T =444V s 4 0.40=0.79m /s 则空塔气速为 u =D 20.82提馏段：D 2=0.82=0.5024m 2L s L 10.00070896.8712( )( ) =()() 2=0.0302
32、； V s V 0.403.01查图 C 20=0.092； 依公式：C =C 20(2028) 0.218.33 =0.092 200.2=0.0904 ；u max=0.0904=1.56m /s取安全系数为 0.70，则：u =0.7u max =0.71.56=1.09m /s ；D =0.68m ； 为了使得整体的美观及加工工艺的简单易化, 在提馏段与精馏段的塔径相差不大的情况下选择相同的尺寸;按标准，塔径圆整为 800mm ；4V s 4 0.4=0.79m /s 22D 0.82 22塔的横截面积:A T =D =0.8=0.5024m2944空塔气速为 u =板间距取 0.5m
33、 合适 6.2、溢流装置采用单溢流、弓形降液管、凹形受液盘及凹形溢流堰，不设进流堰。各计算如下：精馏段：1、溢流堰长 l w 为 0.66D ，即：l w =0.660.8=0.528m ； 2、出口堰高 hw ，且 h w =hL -h ow2.5由 l w /D=0.528/0.8=0.66, L h l w =2.77=13.65m 查手册知：E 为 1； 2.50.528依下式得堰上液高度：2.84L h h ow =E 1000l w 2.842.77 =1. 10000.28=0.0856m故：h w =h L -h ow =0.06-0.0856=0.0521m 3、降液管宽度
34、W d 与降液管面积 A f有 l w /D =0.66 查手册得 W d /D =0.124, A f /A T =0.0722 故：W d =0.124D=0.124 0.8=0.0992mA f =0.08304D 2=0.0840.82=0.036m 2=A f H T L s=0.0360.5=23.61s (5s , 符合要求 )0.000774、降液管底隙高度 h 0取液体通过降液管底隙的流速 u 0=0.05m/s 依式计算降液管底隙高度 h 0，即： h 0=提馏段：1、溢流堰长 l w 为 0.66D ，即：l w =0.660.8=0.528m ； 2、出口堰高 h w ，且 h w =hL -h ow ； 2.5由 l w /D=0.528/0.8=0.66，L h l w =L s 0.00077=0.029m l w u 00.5280.05
