反应精馏制乙酸乙酯反应精馏就是化学反应与精馏相耦合得化工过程,原料在进行化学反应得同时,用精馏方法分离产物,使反应朝有利于反应产物得方向进行,因此反应精馏能使可逆反应得速率加快,打破平衡限制,提高转化率
与传统生产工艺相比,具有选择性高、平衡转化率高、生产能力高、产品纯度高、投资少、操作费用低、能耗低等优点,因此反应精馏技术引起人们极大关注
一、 实验目得1
了解反应精馏与普通精馏得区别;2
掌握反应精馏过程得操作,学会观察分析反应精馏塔内温度分布与浓度之间得变化关系;3
学会正交实验设计方法优化实验方案
二、 实验原理目前,我国乙酸乙酯得生产主要采纳以浓硫酸为催化剂得直接酯化工艺,反应由于受化学平衡得限制,单程转化率较低
为了提高转化率,生产上往往采纳乙醇过量,水洗回收,生产流程长,能耗高
反应精馏合成酯得过程可分为两类:一类为在塔釜中进行反应,塔身其起精馏产品得作用,催化剂加入釜中,这种过程有连续、间歇之分;另一类为在精馏塔中进行反应,酸与醇分别从塔得不同部位进入塔中,塔身有时有侧线进料
本实验拟以乙酸与乙醇在硫酸作为催化剂条件下利用反应精馏技术制备并提纯乙酸乙酯
该反应就是典型得平衡控制反应,受平衡转化率限制
利用反应精馏技术将反应与分离过程结合在一个塔中进行,不但可节约设备、能量与时间,而且由于生成物不断地从反应区中移走,破坏可逆反应得化学平衡,使之对正向反应有利,从而得到高得酯收率与纯度
ﻩ乙酸与乙醇酯化生产乙酸乙酯与水就是反应精馏技术第一个广泛讨论得案例
这些组分常压沸点见表 1
此外,体系中四种组分还相互形成多种恒沸体系,见表 2
从表 2 可见,其中形成得三元恒沸物得恒沸点最低,与乙酸乙酯—水两元恒沸物接近
在反应精馏过程中, 获得得塔顶产品就是乙酸乙酯-乙醇-水三元混合物
为了便于后续得提纯操作,要求尽量降低塔顶产品中乙醇得含量, 因此在反应中采纳乙酸过量