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3.2 实验第二阶段.15
3.2.1 实验一.15
3.2.2 实验二.16
3.2.3 结果与讨论.16
3.3 实验第三阶段17
3.4 实验第四阶段17
3.4.1 实验一.17
3.4.2 实验二.18
3.4.3 结果与讨论.18
4小结 19
致谢 20
参考文献 21,4278
1总论
1.1 概论
乙腈又名甲基腈，为无色液体，极易挥发，有一定的毒性，有类似于醚的特殊气。乙腈的分子式为C2H3N，分子量为41.05，相对密度为0.79（水=1），相对蒸气密度为1.42（空气=1），沸点为81.1℃。乙腈具有优良的溶剂性能，能溶解多种有机、无机和气体物质，可与水和醇无限互溶。
乙腈是一种重要的有机化工原料，目前在石油工业、油脂工业、医药、农药、染料以及香料等领域都得到了广泛的应用，同时高纯乙腈也可作为分析试剂用于高压液相色谱分析。由于乙腈优良的溶剂性能，其最主要的用途是作溶剂，如作为抽提丁二烯的溶剂，合成纤文的溶剂和某些特殊涂料的溶剂。在石油工业用于从石油烃中除去焦油、酚等物质的溶剂。在油脂工业中用作从动植物油中抽提脂肪酸的溶剂，在医药上用于甾族类药物的再结晶的反应介质。在需要高介电常数的极性溶剂时常常使用乙腈与水形成的二元共沸混合物：含乙腈84%，沸点76℃。乙腈是医药（文生素B1），香料的中间体，是制造均三嗪氮肥增效剂的原料。也用作酒精的变性剂。此外，还可以用于合成乙胺、乙酸等，并在织物染色、照明工业中也有许多用途。
乙腈优良的溶剂性能，使得乙腈在生产过程中，不可避免地与水及其它杂质混在一起，产生乙腈废水。上世纪优尔七十年代，由于乙腈回收率低、成本高、应用不广等原因，很多工厂把粗乙腈作为燃料烧掉或通过深井注射处理掉，有的甚至直接排放到环境中，而由于大量有机物及有毒物质的存在，给环境带来了严重的污染和危害。随着科学技术的日益发展，在实际生产过程中，乙腈的应用日趋广泛，人们也研究出越来越多的乙腈废水处理方法，乙腈的回收利用也受到越来越高的重视，因此经常需要将乙腈从乙腈废水中分离出来重新使用，否则，不仅使厂家蒙受经济上的损失, 而且造成污染危害环境和资源浪费等一系列的环境问题。然而，乙腈与水是一个完全互溶的二元共沸体系，因此用普通的分离方法很难将它们完全分开。
表1.1.1 乙腈二元共沸物的组成和沸点( 1.01×105 Pa)
苯 四氯化碳 乙醇 乙酸乙酯 甲醇 水
沸点/℃ 73 65 73 75 63 77
ω(乙腈)/% 34 17 44 23 81 84
目前，人们分离乙腈一水混合物的方法通常有以下几种：变压精馏法、萃取精馏、恒沸精馏法、脱水机脱水、盐效萃取与精馏联合工艺及渗透蒸发等。下面就其中几种方法做一个简要阐述：
（1） 变压精馏法
这一方法在80年代初期在工业上取得了很大的成功。该方法根据乙腈与水共沸物的组成随压力变化而变化这一特点，工业生产中，乙腈-水混合物常采用两个操作压力不同的精馏塔以达到脱水的目的。即先将粗乙腈置于减压塔中精馏，塔顶将得到含水量较低的乙腈和水的共沸物，在此过程中，一般将塔顶轻组分中水的质量分数控制在10％左右。然后再将此共沸物送到加压塔精馏，塔顶蒸出水和乙腈的共沸物返回减压塔重新脱水，这里的共沸物含水量较高，塔顶轻组分中水的质量分数一般控制在20％左右，即可在塔底部侧线抽出含水量小于5×10-4的高纯乙腈，满足市场要求，乙腈的收率可以达到80%左右。但该方法不足的是操作较复杂，设备投资较大。