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如何制取无水乙醇?

2014-06-25 17:47阅读:
如何制取无水乙醇?
王梯延
  工业上得到的乙醇中含水,可以通过蒸馏除去,但是乙醇的浓度达到95.5%以上,就无法进一步分离了。为什么呢?二者形成了共沸物(沸点78.1℃),在进一步的蒸馏中,二者始终以这个比例蒸出。如果要进一步提高乙醇的浓度,只能想用他法了。
  中学试题中经常提到一种方法:用生石灰与酒精混合,蒸馏(水浴),可制备无水乙醇。所谓无水乙醇,也就是乙醇的浓度达到99.5%以上。实际制备无水乙醇的方法并非这么轻描淡写。现简单介绍一下常见的制备无水乙醇的方法。
  制备方法:共沸精馏法、萃取精馏法、分子筛脱水法、膜分离法,以上四种已经实现规模化生产;生石灰法、醋酸钾及醋酸钠混合液脱水法、真空蒸馏法、淀粉吸附法、离子交换树脂脱水法、钠、镁干燥法等。
  一、工业制备方法
  1、共沸精馏法
  方法是:将乙醇--苯(或环己烷、戊烷等,被称为夹带剂)三者一起放入恒沸精馏塔中,其中的水-乙醇
-苯形成三元恒沸物(恒沸点64.9℃)蒸出,水分全部被带走,馏出的乙醇近乎纯态。
  2、膜分离法
  组分在通过膜的时候扩散速率不同,扩散快的先通过膜,扩散慢的很少或不通过膜,可以达到分离组分的目的。其模式有两种,一种是让液体通过膜后变成蒸汽,一种是将液体气化后,让蒸汽通过膜进行分离。
  3、分子筛脱水法
  水分子直径2.6Å1Å=10^-10m),乙醇分子直径为4.7Å,选用孔径为的分子筛,将混合液加热变成蒸汽,使其通过分子筛,水分子会被强烈吸附,冷凝便可得高纯的乙醇。
  4、萃取精馏法
  将乙醇-水混合体系中加入盐(醋酸钾、氯化钙、氯化铜、氯化钠等)或碱(氢氧化钠、氢氧化钾等)的乙二醇溶液,一起精馏,乙醇蒸出浓度大于99.5%
  二、实验室制备无水乙醇(99.5%)或绝对乙醇(99.95%
  1CaO
  将新煅烧的CaO置于95%的乙醇中,先冷凝回流一段时间后,再蒸馏,可得无水乙醇。
  2、镁干燥法制备绝对乙醇
  将镁条(镁粉)与碘一起加入无水乙醇中,先加热回流至反应完全,再蒸馏得绝对乙醇。
  3、钠干燥法制备绝对乙醇
  用钠与无水乙醇反应,再加邻苯二甲酸二乙酯(或丁二酸二乙酯),先回流,再蒸馏得绝对乙醇。
  参考资料:
  《酿酒科技》,2006年第8期(总第146期),曹福禄《分子筛法无水酒精生产工艺探讨》。
  《浙江工业大学学报》,第29卷第2期,2001.06,李春云《无水乙醇生产工艺的探讨》210页。
  《中国酿造》,2009年第5期,总第206期,唐艳红等《无水乙醇制备方法的研究进展》4页。
  《化学研究与应用》,第16卷第2期,200404,林军,顾正桂《加碱萃取精馏制取无水乙醇》282页。
  《有机化学实验》315页,武汉大学出版社,王福来编著。

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