化工减压蒸馏PPT讲稿.ppt

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1、化工减压蒸馏第1页，共27页，编辑于2022年，星期五第2页，共27页，编辑于2022年，星期五当系统内的压力减小后，进行的蒸馏为当系统内的压力减小后，进行的蒸馏为减压蒸馏减压蒸馏。液体的沸点与外界施加于液体表面的压力有关，随着外界施加液体的沸点与外界施加于液体表面的压力有关，随着外界施加于液体表面压力的降低，液体的沸点下降。于液体表面压力的降低，液体的沸点下降。1 1）当蒸馏在）当蒸馏在13331999Pa（1015mmHg）进行时，压力每相差）进行时，压力每相差133.3Pa（1 mmHg），沸点相差约），沸点相差约1；2 2）也可以用下图压力温度关系图来查找，即从某一压力下的沸）也可以用

2、下图压力温度关系图来查找，即从某一压力下的沸点值可以近似地推算出另一点值可以近似地推算出另一 压力下的沸点。压力下的沸点。可在可在B线上找到的点线上找到的点常压下的沸点常压下的沸点，再在，再在C线上找到减压后体系的压力点，然后通过两线上找到减压后体系的压力点，然后通过两点连直线，该直线与点连直线，该直线与A的交点为的交点为减压后的沸点减压后的沸点。减压蒸馏时沸点与压力的关系减压蒸馏时沸点与压力的关系 在减压蒸馏前，应先从文献中查阅该化合物在所选择的压在减压蒸馏前，应先从文献中查阅该化合物在所选择的压力下的相应沸点，如果文献中缺乏此数据，可用下述经验规力下的相应沸点，如果文献中缺乏此数据，可用下

3、述经验规律大致推算，以供参考。律大致推算，以供参考。第3页，共27页，编辑于2022年，星期五第4页，共27页，编辑于2022年，星期五3）沸点与压力的关系可近似地用下式求出：）沸点与压力的关系可近似地用下式求出：p p为蒸气压；为蒸气压；T T为沸点（热力学温度）；为沸点（热力学温度）；A A，B B为常数。如以为常数。如以lglgp p为纵坐标，为纵坐标，为横坐标，可以近似地得到一直线。为横坐标，可以近似地得到一直线。第5页，共27页，编辑于2022年，星期五减压蒸馏亦是分离提纯液态有机化合物常用的方法。减压蒸馏亦是分离提纯液态有机化合物常用的方法。三、减压蒸馏的应用减压蒸馏的应用它特别适

4、用于那些在常压蒸馏时它特别适用于那些在常压蒸馏时未达沸点即已受热分解、氧未达沸点即已受热分解、氧化或聚合化或聚合的物质。的物质。许多有机化合物的沸点当压力降低到许多有机化合物的沸点当压力降低到1.32.0（105mmHg）时，可以比其常压下的沸点降低）时，可以比其常压下的沸点降低80100，因，因此，减压蒸馏对于分离或提纯此，减压蒸馏对于分离或提纯沸点较高沸点较高或或性质比较不稳定的性质比较不稳定的液态有机化合物液态有机化合物具有特别重要的意义。具有特别重要的意义。第6页，共27页，编辑于2022年，星期五四、四、减压蒸馏装置减压蒸馏装置 减压蒸馏装置主要由蒸馏、抽气（减压）、安全保护和测减压

5、蒸馏装置主要由蒸馏、抽气（减压）、安全保护和测压四部分组成。压四部分组成。第7页，共27页，编辑于2022年，星期五1 1、蒸馏部分、蒸馏部分 由蒸馏瓶、由蒸馏瓶、克氏蒸馏头、克氏蒸馏头、毛细管、温毛细管、温度计及冷凝度计及冷凝管、接受器管、接受器等组成等组成。第8页，共27页，编辑于2022年，星期五蒸出液接受部分蒸出液接受部分：通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧：通常用多尾接液管连接两个或三个梨形或圆形烧瓶，在接受不同馏分时，只需转动接液管，在减压蒸馏系统中切勿瓶，在接受不同馏分时，只需转动接液管，在减压蒸馏系统中切勿使用有裂缝或薄鄙的玻璃仪器。尤其不能用不耐压的平底瓶（如锥使用有

6、裂缝或薄鄙的玻璃仪器。尤其不能用不耐压的平底瓶（如锥形瓶等），以防止内向爆炸。形瓶等），以防止内向爆炸。克氏蒸馏头：克氏蒸馏头：可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能可减少由于液体暴沸而溅入冷凝管的可能性；性；毛细管：毛细管：提供气化中心，使蒸馏平稳，避免液体过热而产生暴沸冲提供气化中心，使蒸馏平稳，避免液体过热而产生暴沸冲出现象。毛细管口距瓶底约出现象。毛细管口距瓶底约12mm，为了控制毛细管的进气量，可，为了控制毛细管的进气量，可在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管，橡皮管中插入一段细铁丝，并用螺在毛细玻璃管上口套一段软橡皮管，橡皮管中插入一段细铁丝，并用螺旋夹夹住。旋夹夹住。第9页，共27页，编

7、辑于2022年，星期五2、抽气部分抽气部分抽气部分用减压泵，最常见的减压泵有抽气部分用减压泵，最常见的减压泵有水泵水泵和和油泵油泵两种。两种。水泵（水循环泵）：水泵（水循环泵）：所能达到的最低压力为所能达到的最低压力为2.2662.266kPakPa 油泵：油泵：油泵的效能决定于油泵的机械结构以及真空泵油的好坏。油泵的效能决定于油泵的机械结构以及真空泵油的好坏。好的油泵能抽至真空度为好的油泵能抽至真空度为13.313.3PaPa。油泵结构较精密，工作条件。油泵结构较精密，工作条件要求较严。蒸馏时，如果有挥发性的有机溶剂、水或酸的蒸气，要求较严。蒸馏时，如果有挥发性的有机溶剂、水或酸的蒸气，都会

8、损坏油泵及降低其真空度。因此，使用时必须十分注意油都会损坏油泵及降低其真空度。因此，使用时必须十分注意油泵的保护泵的保护。第10页，共27页，编辑于2022年，星期五“粗真空粗真空”101.3231.3332kPa(76010mmHg)一般可用一般可用水水泵获得。泵获得。“中真空中真空”133.213.332Pa(100.1mmHg)一般可用油一般可用油泵泵获得。获得。“高真空高真空”13.332Pa(0.1mmHg)一般可用扩散一般可用扩散泵获得。泵获得。第11页，共27页，编辑于2022年，星期五3、安全保护部分安全保护部分 为了保护油泵必须在馏液接受器与油泵之间顺次安装冷阱和为了保护油泵

9、必须在馏液接受器与油泵之间顺次安装冷阱和几个吸收塔。几个吸收塔。安全瓶安全瓶:安全保护作用。一般用吸滤瓶，用于调节压力安全保护作用。一般用吸滤瓶，用于调节压力与放气与放气冷阱：冷阱：用来冷却水蒸气和一些易挥发物质。用来冷却水蒸气和一些易挥发物质。冷阱中冷却冷阱中冷却剂剂的的选择选择随需要而定。随需要而定。吸职塔（干燥塔）：吸职塔（干燥塔）：通常设三个。通常设三个。第一个装无水第一个装无水CaClCaCl2 2或硅胶，吸收水汽；或硅胶，吸收水汽；第二个装粒状第二个装粒状Na0HNa0H，吸酸性气体；，吸酸性气体；第三个装切片石腊，吸烃类气体。第三个装切片石腊，吸烃类气体。第12页，共27页，编辑

10、于2022年，星期五4 4、测压部分、测压部分采用测压计：采用测压计：开口式、封闭式测压计、数显式、测压表开口式、封闭式测压计、数显式、测压表等等 实验室通常利用水银压力计来测量减压系统的实验室通常利用水银压力计来测量减压系统的压力。水银压力计又有开口式水银压力计、封闭式压力。水银压力计又有开口式水银压力计、封闭式水银压力计。水银压力计。开口式：开口式：P P实实=大气压大气压-汞柱差汞柱差封闭式测压计：封闭式测压计：P P实实=汞柱差汞柱差测压表：测压表：P P实实=大气压大气压-P P表表第13页，共27页，编辑于2022年，星期五五、五、减压蒸馏操作方法减压蒸馏操作方法1、按上图安装仪器

11、；、按上图安装仪器；2、检查气密性；、检查气密性；检查的方法为：检查的方法为：关闭毛细管，减压至压力稳定后，夹住连接系关闭毛细管，减压至压力稳定后，夹住连接系统的橡皮管，观察压力计水银柱有否变化，无变化说明不漏统的橡皮管，观察压力计水银柱有否变化，无变化说明不漏气，有变化即表示漏气。气，有变化即表示漏气。（如果仪器装置紧密不漏气，系统内（如果仪器装置紧密不漏气，系统内的真空情况应能保持良好），的真空情况应能保持良好），然后慢慢旋开安全瓶上的活塞，然后慢慢旋开安全瓶上的活塞，放入空气直到内外压力相等为止。放入空气直到内外压力相等为止。为使系统密闭性好，为使系统密闭性好，磨口仪器的所有接口部分都必

12、须用真空磨口仪器的所有接口部分都必须用真空油脂润涂好。油脂润涂好。第14页，共27页，编辑于2022年，星期五3、加料、抽真空、加热蒸馏；、加料、抽真空、加热蒸馏；加加入入需需要要蒸蒸馏馏的的液液体体于于双双颈颈蒸蒸馏馏烧烧瓶瓶中中，不不得得超超过过溶溶剂剂的的1/2，关关好好安安全全瓶瓶上上的的活活塞塞，开开动动抽抽气气泵泵调调节节毛毛细细管管导导入入空空气气量量，能能冒冒出出一一连连串串小小气气泡泡为为宜宜。当当达达到到所所要要求求的的压压力力时时，且且压压力力稳稳定定后后，便便开开始始加加热热，热热浴浴的的温温度度一一般般较较液液体体的的沸沸点点高高出出2030左左右右，蒸蒸馏馏速速度度

13、为为0.51滴滴/秒秒为为宜宜。待待达达到到所所需需的的沸沸点点时时，更更换换接接收收器器，继继续续蒸蒸馏。馏。加热加热（一般用油浴）（一般用油浴）第15页，共27页，编辑于2022年，星期五4 4、结束蒸馏；、结束蒸馏；蒸蒸馏馏完完毕毕，除除去去热热源源慢慢慢慢旋旋开开毛毛细细管管上上的的橡橡皮皮管管的的螺螺旋旋夹夹，并并慢慢慢慢打打开开安安全全瓶瓶上上的的活活塞塞，平平衡衡内内外外压压力力，使使测测压压计计的的水水银银柱柱慢慢慢地恢复原状，然后慢地恢复原状，然后关闭抽气泵关闭抽气泵。5、注意事项、注意事项1 1）、被蒸馏液体中若含有低沸点物质时，通常先进行普通蒸）、被蒸馏液体中若含有低沸点

14、物质时，通常先进行普通蒸馏，再进行水泵减压蒸馏，而油泵减压蒸馏应在水泵减压蒸馏，再进行水泵减压蒸馏，而油泵减压蒸馏应在水泵减压蒸馏后进行。馏后进行。2 2）、在系统充分抽空后通冷凝水，再加热（一般用油浴）蒸馏，）、在系统充分抽空后通冷凝水，再加热（一般用油浴）蒸馏，一旦减压蒸馏开始，就应密切注意蒸馏情况，调整体系内压，一旦减压蒸馏开始，就应密切注意蒸馏情况，调整体系内压，记记录压力和相应的沸点值录压力和相应的沸点值，根据要求，收集不同馏分。，根据要求，收集不同馏分。第16页，共27页，编辑于2022年，星期五3）、旋旋开开螺螺旋旋夹夹和和打打开开安安全全瓶瓶均均不不能能太太快快，否否则则水水银

15、银柱柱会会很很快快上上升升，可能冲破测压计；可能冲破测压计；4 4）、必必须须待待内内外外压压力力平平衡衡后后，才才可可关关闭闭油油泵泵，以以免免抽抽气气泵泵中中的的油油倒倒吸吸入干燥塔。最后按照与安装相反的程序拆除仪器。入干燥塔。最后按照与安装相反的程序拆除仪器。第17页，共27页，编辑于2022年，星期五答答：在在低低于于大大气气压压力力下下进进行行的的蒸蒸馏馏称称为为减减压压蒸蒸馏馏。减减压压蒸蒸馏馏是是高高分分离离提提纯纯沸沸点点有有机机化化合合物物的的一一种种重重要要方方法法，特特别别适适用用于于沸沸点点高高的的物物质质以以及及在在常常压压下下蒸蒸馏馏未未达达到到沸沸点点时时即即受受

16、热分解、氧化或聚合的物质。热分解、氧化或聚合的物质。六、思考题六、思考题1 1、何谓减压蒸馏？适用于什么体系？、何谓减压蒸馏？适用于什么体系？第18页，共27页，编辑于2022年，星期五2 2、在在用用油油泵泵减减压压蒸蒸馏馏高高沸沸点点化化合合物物前前，为为什什么么要要先先用用水水泵泵或或水水浴加热，蒸去绝大部分低沸点物质（如乙酸乙酯）？浴加热，蒸去绝大部分低沸点物质（如乙酸乙酯）？答答：减减压压蒸蒸馏馏时时，空空气气由由毛毛细细管管进进入入烧烧瓶瓶，冒冒出出小小气气泡泡，成成为为液液体体沸沸腾腾时时的的气气化化中中心心，这这样样不不仅仅可可以以使使液液体平稳沸腾，防止暴沸，同时又起一定的搅

17、拌作用。体平稳沸腾，防止暴沸，同时又起一定的搅拌作用。答：答：尽可能减少低沸点有机物损坏油泵。尽可能减少低沸点有机物损坏油泵。3 3、减压蒸馏中毛细管的作用是什么？能否用沸石代替、减压蒸馏中毛细管的作用是什么？能否用沸石代替毛细管？毛细管？第19页，共27页，编辑于2022年，星期五答答：油油泵泵的的结结构构较较精精密密，工工作作条条件件要要求求较较严严，蒸蒸馏馏时时如如有有挥挥发发性性的的有有机机溶溶剂剂、水水、酸酸蒸蒸气气都都会会损损坏坏泵泵和和改改变变真真空空度度。所所以以要要有吸收和保护装置。有吸收和保护装置。主主要要有有：（1 1）冷冷阱阱：使使低低沸沸点点（易易挥挥发发）物物质质冷

18、冷凝凝下下来来不不致致进进入入真真空空泵泵。（2 2）无无水水CaClCaCl2 2干干燥燥塔塔，吸吸收收水水汽汽。（3 3）粒粒状状氢氢氧氧化化钠塔，吸收酸性气体。（钠塔，吸收酸性气体。（4 4）切片石腊：吸收烃类物质。）切片石腊：吸收烃类物质。4 4、使使用用油油泵泵减减压压时时，常常有有哪哪些些吸吸收收和和保保护护装装置置？其其作作用用是是什么？什么？第20页，共27页，编辑于2022年，星期五答答：用用热热浴浴的的好好处处是是加加热热均均匀匀，可可防防止止暴暴沸沸，如如果果直直接接用用火火加加热热的的话话，情情况况正正好好相相反反。因因为为系系统统内内充充满满空空气气，加加热热后后部部

19、分分溶溶液液气气化化，再再抽抽气气时时，大大量量气气体体来来不不及及冷冷凝凝和和吸吸收收，会会直直接接进进入入真空泵，损坏泵改变真空度。如先抽气再加热，可以避免或减少之。真空泵，损坏泵改变真空度。如先抽气再加热，可以避免或减少之。5 5、在进行减压蒸馏时，为什么必须用热浴加热，而不能用直接、在进行减压蒸馏时，为什么必须用热浴加热，而不能用直接火加热？为什么进行减压蒸馏时须先抽气才能加热？火加热？为什么进行减压蒸馏时须先抽气才能加热？第21页，共27页，编辑于2022年，星期五答：蒸馏完毕移去热源，慢慢旋开螺旋夹，并慢慢打开二通答：蒸馏完毕移去热源，慢慢旋开螺旋夹，并慢慢打开二通活塞，（这样可以

20、防止倒吸），平衡内外压力，使测压计的活塞，（这样可以防止倒吸），平衡内外压力，使测压计的水银柱慢慢地回复原状（若放开得太快，水银柱很快上升，水银柱慢慢地回复原状（若放开得太快，水银柱很快上升，有冲破压力计的可能）然后关闭油泵和冷却水。有冲破压力计的可能）然后关闭油泵和冷却水。6 6、当当减减压压蒸蒸完完所所要要的的化化合合物物后后，应应如如何何停停止止减减压压蒸蒸馏馏？为为什么？什么？第22页，共27页，编辑于2022年，星期五7 7、减减压压蒸蒸馏馏前前，应应该该将将混混合合物物中中的的 A A 在在常常压压下下首首先先 B B 除除去去，防防止止大大量量 C C 进进入入吸吸收收塔塔，甚甚

21、至至进进入入 D D ，降低，降低 E E 的效率。的效率。8 8、在在减减压压蒸蒸馏馏时时，应应先先减减到到一一定定压压力力，再再进进行行加加热热；还还是是先先加加热热到一定温度，再抽气减压？到一定温度，再抽气减压？9 9、减减压压蒸蒸馏馏时时，往往往往使使用用一一毛毛细细管管插插入入蒸蒸馏馏烧烧瓶瓶底底部部，它它能能冒冒出出 A A，成为液体的，成为液体的 B B ，同时又起到搅拌作用，防止液体，同时又起到搅拌作用，防止液体C C。答：答：A A：低沸点的物质；：低沸点的物质；B B：蒸馏；：蒸馏；C C：有机蒸汽；：有机蒸汽；D：泵油；：泵油；E：油泵。：油泵。答：答：应先减到一定的压力

22、再加热。应先减到一定的压力再加热。答：答：A:：气泡；：气泡；B：沸腾中心；：沸腾中心；C：暴沸。：暴沸。第23页，共27页，编辑于2022年，星期五1010、减压蒸馏装置通常由、减压蒸馏装置通常由 、和、和 等组成。等组成。1111、减减压压蒸蒸馏馏操操作作中中使使用用磨磨口口仪仪器器，应应该该将将A A部部位位仔仔细细涂涂油油；操操作作时时必必须须先先B B后后才才能能进进行行 C C蒸蒸馏馏，不不允允许许边边D D边边E E；在在蒸蒸馏馏结结束束以以后后应应该该先先停停止止 F F，再再使使G G，然后才能，然后才能H H。答：答：克氏蒸馏烧瓶；冷凝管；两尾或多尾真空接引管；接受器；水克

23、氏蒸馏烧瓶；冷凝管；两尾或多尾真空接引管；接受器；水银压力计；温度计；毛细管（副弹簧夹）；干燥塔；缓冲瓶；减压银压力计；温度计；毛细管（副弹簧夹）；干燥塔；缓冲瓶；减压泵。泵。答答：A A：磨磨口口；B B：调调好好压压力力；C C：加加热热；D D：调调整整压压力力；E：加热；：加热；F：加热；：加热；G：系统与大气相同；：系统与大气相同；H：停泵。：停泵。第24页，共27页，编辑于2022年，星期五1212、在在减减压压蒸蒸馏馏装装置置中中，氢氢氧氧化化钠钠塔塔用用来来吸吸收收 A A 和和 B B ,活活性性炭炭塔塔和和块块状状石石蜡蜡用用来来吸吸收收 C C ，氯化钙塔用来吸收氯化钙塔

24、用来吸收 D D 。13、减压蒸馏操作前，需估计在一定压力下蒸馏物的减压蒸馏操作前，需估计在一定压力下蒸馏物的 A A ，或，或在一定温度下蒸馏所需要的在一定温度下蒸馏所需要的 B B 。1414、减减压压蒸蒸馏馏前前，应应该该将将混混合合物物中中的的 A A 在在常常压压下下首首先先 B B 除除去去，防防止止大大量量 C C 进进入入吸吸收收塔塔，甚甚至至进进入入 D D ，降降低低 E E 的效率。的效率。答：答：A：酸性气体；：酸性气体；B：水；：水；C：有机气体；：有机气体；D：水。：水。答：答：A：沸点；：沸点；B：真空度。：真空度。答：答：A A：低沸点的物质；：低沸点的物质；B

25、 B：蒸馏；：蒸馏；C C：有机蒸汽；：有机蒸汽；D D：泵：泵油；油；E E：油泵。：油泵。第25页，共27页，编辑于2022年，星期五答：答：使用油泵时必须注意下列几点：使用油泵时必须注意下列几点：a.a.在蒸馏系统和油泵之间，必须装有吸收装置。在蒸馏系统和油泵之间，必须装有吸收装置。b.b.蒸馏前必须先用水泵彻底抽去系统中的有机溶剂的蒸气。蒸馏前必须先用水泵彻底抽去系统中的有机溶剂的蒸气。c.c.如如能能用用水水泵泵抽抽气气的的，则则尽尽量量使使用用水水泵泵；如如蒸蒸馏馏物物中中含含有有挥发性杂质，可先用水泵减压抽除，然后改用油泵。挥发性杂质，可先用水泵减压抽除，然后改用油泵。1515、

26、使用油泵时要注意哪些事项？、使用油泵时要注意哪些事项？第26页，共27页，编辑于2022年，星期五1616、减压蒸馏装置由哪些仪器、设备组成，各起什么作用、减压蒸馏装置由哪些仪器、设备组成，各起什么作用？减压蒸馏装置由四部分组成：蒸馏部分：主要仪器有蒸馏烧减压蒸馏装置由四部分组成：蒸馏部分：主要仪器有蒸馏烧瓶，克氏蒸馏头，毛细管，温度计，直形冷凝管，多头接引瓶，克氏蒸馏头，毛细管，温度计，直形冷凝管，多头接引管，接受器等，起分离作用。管，接受器等，起分离作用。抽提部分：可用水抽提部分：可用水泵泵或油或油泵泵，起起产产生低生低压压作用。油作用。油泵泵保保护护部分：有冷却阱，有机蒸气吸部分：有冷却阱，有机蒸气吸收塔，酸性蒸气吸收塔，水蒸气吸收塔，起保收塔，酸性蒸气吸收塔，水蒸气吸收塔，起保护护油油泵泵正常正常工作作用。工作作用。测压测压部分：主要是部分：主要是压压力力计计，可以是水，可以是水银压银压力力计计或或真空真空计计量表，起量表，起测测量系量系统压统压力的作用。力的作用。第27页，共27页，编辑于2022年，星期五