甘油蒸馏机理的探讨

第4斯

日

用

化

学

工

业

7 (总 1 6 9 )

甘油蒸馏机理的探讨毛

祖

荣

(四川乐山县肥皂厂 )

一是290“

、

问题的提出,

根据沸腾条件常压下的沸点,

:

当液体的蒸汽压等于外

甘油是一种高沸点液体C,

界压力时开始沸腾始沸腾。

,

即,

P

等于外界压力时开、

而在Zo 4

Q

C时开始分解,。

特别是在,

而在上式中,

只耍 A

B,

两种液体因而( 1 )

盐

、

碱等杂质存在下分解加剧从肥皂废液、、

同时存在

则P

:

。、

P

。。

恒小于P

经处理和蒸发所得的粗甘油含有大量杂质

这种液体混合物的沸点较每一组份的沸点都低。

如氧化钠硫酸钠肥皂和有机挥发物,

。

为了。

这就是水蒸汽蒸馏所以能降低被蒸馏液。

达到工业应用耍求须将粗甘油进一步精制,

体的原因度有关是常数,

P

。。、

P

。

。

只和液体的种类和温,

目前工业上一般是通过蒸馏的手段来完成粗

当液体种类和温度一定时,

P

。。、

P}

。

甘油的精制的为了降低甘油的沸点蒸馏是,

P也就不变。

,

)也就是说 ( 2这种混

以减压下通入水蒸汽的方法进行

。

在甘油蒸?

合物的沸点是常数

这就是水蒸汽蒸馏,

馏中通入水蒸汽后为什么能降低它的沸点

互不相溶液体混和物蒸馏的两个特点只适用于互不相溶的两种液体

但它

—

它的原理是什么?在国内外论著中都是以水

蒸汽蒸馏的机理来解释提的溶的耍。

。

这样的解释是以把

必耍条件

。

—这( 2 )通

是它的

甘油在蒸馏条件下看成和水是互不相溶为前,

那么甘油和水混合时的情况如何呢?( 1 )甘油和水是无限互溶

而事实上甘油和水是能以任何比例互由于假设不符实际、

的

。

常工业

。

,

因此有探讨的必

生产中通入水蒸汽后甘油溶液的沸点远大于水的沸点,

如在6毫米汞柱下 0左右,

,

蒸馏时液温

二

水蒸汽蒸馏无法解释的现象,

为

170.

0

C

而在该压力下水的沸点是甘油溶液的沸点随着浓度不,一

化工生产上所指的水蒸汽蒸馏是指在蒸馏和水互不相溶的沸点较高的液体中

1 4

4

“

c

,

若是水蒸汽蒸馏它的沸点应该低于。

通人

水的沸点

(3 )

水蒸汽

,

可降低被蒸馏物质的沸点,

。

它的原

同而不同即随着体

系中水量的不同而不同1、

,

理是两种互不相溶的液体混合时等,

它们上方

它的沸点和食盐饱和了的甘油溶液沸点如表

各自的蒸汽压和其纯粹状态时的蒸汽压相

表

2

所示

。

这又是水蒸汽蒸馏无法解释在甘油蒸馏中,

而与另一种液体的存在和数量的多少无。

的

。

关蒸汽总压力等于各液体的蒸汽压力之和可用下面的数学式表示P=:

,

由此可见

,

,

正因为缺乏

水蒸汽蒸馏的必耍条件「,

因而在蒸馏的特点

P

。

+

P

、

=

P

。

。

+

P

“

上和现象上与通常化工生产中所指的水蒸汽

式中

:

P一混合物上 P、

方蒸汽总压、

蒸馏井无相同之处

。

因此不能因为在蒸馏过,

P

一液体 A蒸汽压P。。

B

(互不相溶 )的

程中需耍通入水蒸汽

就用水蒸汽蒸馏的机

理来解释之、

。

P

。

、

一液体 A

B

各自单独存在‘

三

、

降低沸点是通过降低浓度来实现的

时的蒸汽压

既然水蒸汽蒸馏的机理解释不了甘油蒸

8 ( 1 70 )总

日

用

化

学

工

业

198 2

年

表

1

甘油水溶液的佛点 (压力 7 6 0毫米汞桂 )

赢水

薪赢二口三亚互吐巨兰鱼皿下二三…立1200

o沸点 ( c )

}

100

.

9

}

101 5

.

}

102

.

5

!

10‘ 0

.

{

106 0

.

4

丛1 09 0.

_

i三二…_

_

1 13 6

.

121

.

0一 138 0

应二三.

一

.

290

表(% )

2 .上 U J O 一八

饱和食盐的甘油溶液沸点表 (压力 7 6一 n 甘八 O

0

毫米汞往)苦丹 甘 J n 八日口 O ‘ n n一

O。 碑产U一八

O

一 口匕 n

几 U任八 OJ

曰八 0目 1 二曰,拓

4 95

。

忍 6 543-

甘油 (男 )o沸点( C)。

一10牙 1

一

一一。.

一

一

一

一

一。

} 109 8} 111

1

介{矛亚丽一

一

二

,2

叫

,2”

0 .

‘

s . 0 ) l卜。

馏时的现象油的沸点,

,

而通人水蒸汽又确实能降低甘,

合物中任何组份的分压力等于该组份在混合

这又如何理解呢?有些论述中认这。

物中的摩尔分率乘混合物的总压力份有下列关系式P二:

前半部

为蒸汽与甘油之间还具有更复杂的关系

种关系尚未充分研究

P

。

+

P

。

=

P

。。

X

a

十

P

.

O

X

b

甘油和水是可以互溶的

,

我们从二种液。

当溶液由两种液体组成时戈

:

二O

1一 X。=

体溶液的气液平衡关系来讨论溶液体都是理想液体,

如果两种互,

则

:

P+

=

P

3

“

( 1

一

X

)

+

P

X

P

协

则其溶液的蒸汽压符

(P

。。

一P

。。

) X,

合拉乌尔定律

—互溶液体混合物上方蒸汽中任一组份的分压等于此组分的饱和蒸汽压乘以其液体中的摩尔分率。

当气液两相达到平衡时

若设 B是低沸点溶液

如甘油溶液中的。

水

,

我们可从上式看出

:

溶液的蒸汽压和组低沸点液沸点也越,

成此溶液的两种液体的比率有关

即。

:

体的摩尔分率越大则蒸汽压越高、“

PP

二=:

P p p

X

a

低L、

,

这就解释了甘油溶液的沸点随浓度增大。

一

。

。’

X

。

而升高的原因p*。

式中

。、

p

、

p

。

’

意义同前B

根据道尔顿分压定律后一部份可得到

:

x

‘、

x

一组份 A

、

在溶液中的

, Xx,

:

一

摩尔分率如果是非理想溶液则可用修正的拉乌尔定律来表示P PJ

令名X/‘

。

一、

::

==

p

。。

丫XY xo

a

J

式中、

X

产

分别表示液体 A和只=

、

B

的

「

P:

:

.

b

蒸汽在气相中的摩尔分率分别为 A1、

式中

艺

、

丫

B。

两种液体在

把只二 X只

.

“

x尸

。

代人上式

溶液中的活度系数

如果是正偏

得

:

差溶液大于

,

「

负偏差溶液小于

一曰 P一 X尸X X,

X PIP l

P_u一户

拉乌尔定律和修正的拉乌尔定律其数学定性关系是一致的修正的来讨论。

两式相除得

P飞 XP‘

,

,

为了简明起见气

,

用没有

X,

拜设。一_

B

为

‘

低沸点溶液混合物的,

,

即P<

;

P

。‘,

挺 1

P

_

一

—体总压力等于其中各气体的分压之和

根据道尔顿分压定律

气体混

t’ x丛<

又母一 L入

钱一

<

_

1

,‘

。-

第4期

日/

用

化

学

工

业。

9 ( 17 2)总

再以X式则得X:

二 1

一

x产 X,

、

“

1一X

b

代入上

用了水蒸汽蒸馏的计算公式G;

即).

:

P

。

,、

> X,

‘

G

e

Pc:

0

M c M

一

;

(P

一

P’

口。

M:

;;

P

c

M

(1 )

这就推导出柯华洛夫定律汽压的液体

它在溶液气相中的相对含量大。

—

有较大蒸

式中

于它在液相中的相对含量度增加的原因。

这就说明了为什、

么甘油溶液可以通过加热沸腾

汽化使其浓

甘—蒸馏的水蒸油数量耗用汽—分别为水数量油的 M M—分子量和甘G:

G

C

出的

:

、

C

正因如此

,

随着沸腾汽化的,

其它符号意义同前公式的前部份仪

进行甘

油

,

溶液的浓度越来越高,

最后接近于纯。

,

沸点也接近于纯甘油的沸点

但在甘,

叭,

c P R一 M介l

,

~

二

、、

、

,

i‘‘

亘是从汤不:

油蒸馏中

为什么能使沸腾温度一直保持在。

顿分压定律推导出来的值上P一,

分岐是在P和 P的C

纯甘油的沸点之下井稳定在一个范围内呢

在水蒸汽蒸馏中P,。

=

P

。

。、

P

、

、二

P

}

。

“

这正是通人的水蒸汽在起作用柯华洛夫定律时X P。

在推导:

只因而得式 ( 1 ),:

而两种液体溶液则应

,

有这样的一个关系式,

依循拉鸟尔定律定律表示几P一=

实际溶液用修正的拉乌尔‘

P

X_

b“

二

X

L b P

。。

PC,

r。

P_、 .,_

当温度一定,_

x

c

、

P:,= P

I

’

Y: x

:

二

P

c

。

r

产(P

x

由此代人公式 ( 1 )的前:

时

,

书

P

。

。

一和

P

~

.

_

,

、

.

,

、

_

_

,

一

括

一是常数这就告诉我们,

~

,

半部份即可得下列计算式GG、

一

P

。:

rC

) M

。;

气液两相平衡时气相组成和液相组成互成正比函数关系当处于平衡后改变气液两相中。

P七

r

’ c M

c

(2 ):下

甘油溶液是负偏差溶液其理由:

,

应小于,

1

,

任一相的组成必定也改变另一相的组成甘油蒸馏中通入水蒸汽后,

。

在

(1 )

水和甘油混合时体积缩小。

这

,

增加了气相中的,

是负偏差溶液的一个特征甘油溶液在 9 0“

(2 ),

甘油溶液如80%的0

水蒸汽含量打破了原来的气液平衡一部份水蒸汽转人液相内变成水,

的实际蒸汽压要此理论计算值小c

直到建成新的平,

时的饱和蒸汽压为 2 5,。

毫米

衡为止

。

这样就降低了甘油的浓度。

也就降,

汞柱

,

而根据拉乌尔定律计算(3 )、、

理论蒸汽压,

低了它的沸点

只耍直接蒸汽控制得恰当,,

应为 2 9毫米汞柱 5大量的食盐。

甘油溶液中含有较

正好和多蒸发的水蒸汽平衡度一定的情况下沸点蒸馏。

保持被蒸馏甘

硫酸钠.

肥皂等杂质C

使蒸汽.

油溶液中甘油和水的摩尔此率不变,

在具空

压进一步下降例如被食盐饱和了的 9 5的甘油溶液在 1 9 g o 4

4 6%.

就可使甘油溶液在一定的

时的实际蒸汽压为8

5 3我们用两种液体溶液的气液平衡

5

.

1毫米,

汞柱1 ),、

,

而理论计算值应为 6 7。

6毫

至

此

,

米汞柱,

相差更大<:

关系很好地解释了甘油蒸发和蒸馏时的一些

比较(

(2 )两式,1;

由于是甘油水溶

现象

,

也圆满地解释了为什么通人水蒸汽能。

液PC

X,

c

1

而节<一

因此一

P:,

。

胜X

C

<

降低蒸馏沸点

因此我们可以认为甘油蒸馏,

。

那么

P

P

扮一

:

X

>

P

P。

。

因而有下

是两种互溶液体溶液的蒸馏四、

通人水蒸汽后。

列关系式

降低它的沸点是通过降低浓度来实现的

P

一

P

。r o、

X

P一 P

关于蒸汽理论用量的计算,

P

X乞

r:

夕—一c犷

-

目前

由于认为甘油的蒸馏是水蒸汽蒸

由此可见 (,

2 )式计算的值要比 (,

) 1式计,

馏

,

因此在水蒸汽理论用量的计算上也就套

算的值大这是符合实际情况的

在生产上

10 (总 17 2)

日.

用

化

学

工

业

198 2

年,

.需耍的蒸汽用量是 ( 1 )式计算值的 1 6~ 1 8倍对于实际用量北理论用量大有些文章,

的甘油溶液的气液平衡时的各种数据不多

,

而对粗甘油的气液平衡研究更少

。

因此。

,

目

中是这样解释的

,

由于蒸馏时喷人的蒸汽不,

前不能正确地得出

丫值或计算公式。

这就给

能与液体充份接触加上热量的损耗苏联《,

因而达不到平衡状态,。

,

应用

( 2 )式带来

了困难

但正确认识甘油蒸。

但是应该指出》

计算公式期曹推荐

馏的机理对掌握甘油生产和改进现有的生产工艺是有一定指导意义的.

的不合理也是一个原因

油脂工业2,..

1 9 7 7年第 8

计算甘油溶液上方水蒸汽分压的活度系数丫,。二1一

参(

考

资,

料

X

…

‘、

.

、

.

共。。

2

从数学关系来讲一一-

_

.

_

、

二

,

‘

,

‘

-

’

-

,

有了Y

_

_不

《》, ) 1基础化学工程编写组编著基础化学工程中册,

上海科学技术出版社1965

197 8,

年5月物理化学》,

难求出

丫

但由于叭的计算公式是经验公,

( 2 )刘云浦等修订

《

高等教育出版社

,

年6月(8 )北京油漆厂编,

式

,

和实际数据多少有些误差,

而甘油的蒸0“

《

丙烯氯化法制甘油》

,

燃料化学

汽压相对于水来说是十分小的例如在 1 5。

c

工业出版社( 4 )口,

,

1 9 74年 1 0

月、

时水的蒸汽压是甘油的 8 3倍在水蒸汽分压 0

B聂沃林著

王其明译,

,

《

甘油生产的化学与

计算上的

微小误差

,

大大地影响丫的计算Y。

。

,

工艺学

》

,

食品工业出版社《

1 95 6,

年1

因此仍很难推导算出

,

何况在实际生产上目前对食盐饱和了

(5 ) (6 )

日用化学工业》] 9 7 9

《

油脂科技

》

1980,

2

需耍的是粗甘油的

丫

值

。

浆状洗涤剂稳定性的探讨李济(大同合成洗涤剂厂 )

浆状洗涤剂的稳定性是与某些配方组分的性质温度和受力等情况有密切关系在生、。

,

单体与洗衣膏的粘度分层等情况作了实验

、

,

结果见表

。

产实践过程中

,

浆状洗涤剂常常出现析水,

、

从表中可以看出,

,

道链烷基苯磺酸的粘,

分层和流变现象

对此我们进行了粗浅的探

讨

。

度此支链烷基苯磺酸的粘度小单体粘度虽然此支链夭而配制出的浆状洗涤剂的粘度却此支链的小多了。

一

、

配方组分中表面活性剂的性质,

用道链烷基苯磺酸钠配。

目前我们使用的表面活性剂

基本上是

制的膏体在室温的情况下容易出现分层

道链烷基苯和支链烷基苯两种定性截然不同流变现象。。

。

这两种烷基析水

现就这两种烷基苯磺酸钠的结构来讨论、

苯生成的烷基苯磺酸钠配成的浆状洗涤剂稳由直链烷基苯磺酸钠配制成、

分层的实质,

。

直链烷基苯磺酸钠和支链烷基苯磺酸钠的碳原子数相同,,

的膏体容易析水分层经过一段时间还出现而由支链烷基苯磺酸钠配成的膏、

,

但四聚丙烯苯磺酸钠带有,。

支链支链与支链之间互相搭接镶嵌许多分子集聚在一起形成一个网络的球形胶团胶团越大则惜水总面积相对越小,

体就不易发生析水现象。

分层

,

也不易出现流变、

而亲水面积,

轻工部日用化学研究所对这两种磺酸

则相对增加

。

因而水的亲和力相应增加

能

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5hp4.html