亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        減壓蒸餾裝置的改進(jìn)及其在有機(jī)廢液回收中的應(yīng)用

        2021-11-17 02:50:34邵東貝秦敏銳劉占祥蔡黃菊浙江大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心浙江杭州310058
        化工管理 2021年31期
        關(guān)鍵詞:減壓蒸餾壓力計(jì)沸點(diǎn)

        邵東貝,秦敏銳,劉占祥,蔡黃菊(浙江大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,浙江 杭州 310058)

        0 引言

        有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是理工科院校常開(kāi)的實(shí)驗(yàn)課程。減壓蒸餾實(shí)驗(yàn)作為普通而又基礎(chǔ)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),在本科院校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱中,處于一個(gè)很重要的位置,是重要的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)。減壓蒸餾(又稱(chēng)真空蒸餾) 是分離和提純有機(jī)化合物的一種重要方法,尤其適用于高沸點(diǎn)物質(zhì)和那些在常壓蒸餾時(shí)未達(dá)到沸點(diǎn)就已受熱分解、氧化或聚合的化合物的分離和提純[1]。利用減壓蒸餾技術(shù)可實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的高沸點(diǎn)有機(jī)廢液的回收利用,如:苯甲醇、苯氧乙醇、二甲亞砜等。本文主要針對(duì)傳統(tǒng)減壓蒸餾裝置中毛細(xì)管部分、壓力計(jì)和吸收塔部分存在的問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),并設(shè)計(jì)了一套全新的減壓蒸餾裝置,特別是減壓部分的集成化,在提高裝置功效的同時(shí)降低了成本,并將其應(yīng)用于某些高沸點(diǎn)有機(jī)廢液的回收利用。

        1 傳統(tǒng)減壓蒸餾裝置及改進(jìn)原因

        大部分有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材中傳統(tǒng)的減壓蒸餾實(shí)驗(yàn)裝置如圖1 所示[2],包括反應(yīng)瓶、毛細(xì)管部分、克式蒸餾頭、溫度計(jì)、冷凝和接收部分、安全瓶、冷卻井、壓力計(jì)、吸收塔和泵等。

        圖1 傳統(tǒng)的減壓蒸餾裝置

        1.1 毛細(xì)管部分

        經(jīng)典的減壓蒸餾裝置的蒸餾系統(tǒng)是要在克氏蒸餾頭的直口處插入一根毛細(xì)管,蒸餾時(shí)通過(guò)其上端帶螺旋夾的橡皮管來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)氣量,作為液體沸騰的氣化中心,防止液體過(guò)熱而產(chǎn)生爆沸濺跳現(xiàn)象,使蒸餾得以平穩(wěn)進(jìn)行[3]。傳統(tǒng)的玻璃毛細(xì)管用的是通過(guò)酒精噴燈拉制的玻璃毛細(xì)管。這種玻璃毛細(xì)管有兩個(gè)缺點(diǎn):一是在使用時(shí)無(wú)法調(diào)節(jié)毛細(xì)管長(zhǎng)度,需要根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)儀器來(lái)把毛細(xì)管裁剪成合適的長(zhǎng)度;二是在使用時(shí)太容易斷裂。

        1.2 壓力計(jì)

        減壓蒸餾裝置內(nèi)的壓力一般用U 型水銀壓力計(jì)來(lái)測(cè)定。這種壓力計(jì)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在諸多隱患:(1) 水銀的裝填比較困難,需要特殊的防護(hù)和良好的技術(shù)。(2) 使用一段時(shí)間后,一些雜質(zhì)會(huì)進(jìn)入U(xiǎn) 形管中,影響結(jié)果的正確性。(3) 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若操作不慎,導(dǎo)致水銀溢出,將會(huì)引起汞中毒[4]。

        1.3 吸收塔部分

        傳統(tǒng)的吸收塔部分由三個(gè)串聯(lián)的玻璃氣體干燥塔構(gòu)成,分別裝填氧化鈣、氫氧化鈉和石蠟片,分別用于吸收水蒸氣、酸性氣體和低沸點(diǎn)烴。這種玻璃干燥塔有以下缺點(diǎn):(1) 安裝費(fèi)時(shí)。其頂部玻璃帽處需要涂抹一定量的真空硅脂才能保證真空度,然而真空硅脂涂多了容易堵塞出氣口,且易導(dǎo)致玻璃帽滑落;真空硅脂涂少了則不能保證真空度。(2) 填料更換費(fèi)力。填料在使用一段時(shí)間后,吸附能力達(dá)到飽和,則需要更換填料。這種氣體干燥塔只有頂部一個(gè)開(kāi)口,所以在更換填料時(shí),需要拆下干燥塔,從頂部將填料倒出更換。更換填料后又得重新組建,同時(shí)又要保證良好的真空度,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。(3) 不易制成成套設(shè)備。在減壓蒸餾時(shí),如果每次都搭建減壓蒸餾裝置則費(fèi)時(shí)費(fèi)力,所以很多學(xué)校都是將減壓蒸餾裝置做成成套設(shè)備。而這種氣體干燥塔在做成成套設(shè)備時(shí),其特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其不易固定,不易更換。

        2 改進(jìn)后的減壓蒸餾裝置及優(yōu)點(diǎn)

        改進(jìn)后的減壓蒸餾裝置如圖2 所示,去掉了冷卻阱,將玻璃毛細(xì)管改為金屬毛細(xì)管,將傳統(tǒng)的安全瓶換成具支試管帶三通閥,將水銀壓力計(jì)改為數(shù)字式壓力表,將玻璃氣體干燥塔改為氣體吸收管。

        圖2 改進(jìn)后的減壓蒸餾裝置

        2.1 毛細(xì)管部分的改進(jìn)

        為解決毛細(xì)玻璃管易碎和廢溫度計(jì)毛細(xì)管外徑過(guò)粗的問(wèn)題,采用金屬毛細(xì)管,材質(zhì)為304 不銹鋼,特點(diǎn)是耐腐蝕、韌性好,外徑為1 mm,內(nèi)徑為0.5 mm,長(zhǎng)度為200 mm。金屬毛細(xì)管的一端穿過(guò)硅膠塞接近,反應(yīng)瓶底部,其高度可自由調(diào)節(jié)。金屬毛細(xì)管的另一端則連一小段TYGON 管,蒸餾時(shí)通過(guò)螺旋夾夾住TYGON管來(lái)控制進(jìn)氣量。TYGON 管的材質(zhì)為硅膠,相對(duì)橡膠管,具有更好的耐腐蝕性能,可以長(zhǎng)期使用,內(nèi)徑為0.8 mm,外徑為2.4 mm。TYGON 管因?yàn)閮?nèi)外徑均很小,在蒸餾時(shí),實(shí)測(cè)表明可以更有效地控制進(jìn)氣量,容易產(chǎn)生微小氣泡,使液體沸騰較為平穩(wěn)。

        2.2 壓力計(jì)的改進(jìn)

        傳統(tǒng)減壓蒸餾裝置的壓力計(jì)為防止壓力的突然變動(dòng)導(dǎo)致水銀溢出,需要冷卻阱來(lái)保護(hù),其壓力精度在0.1 kPa。在改進(jìn)裝置中,采用數(shù)字式壓力表替代水銀壓力計(jì),因其對(duì)壓力的精確控制,壓力波動(dòng)小,不需要冷卻阱。數(shù)字式壓力表操作簡(jiǎn)單、顯示直觀、能在較寬的溫度范圍內(nèi)保證準(zhǔn)確度和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性,分辨率為0.01 kPa,測(cè)試精度高。

        2.3 吸收塔部分的改進(jìn)

        為解決傳統(tǒng)減壓蒸餾裝置吸收塔安裝費(fèi)時(shí)、更換麻煩、不易固定等缺點(diǎn),采用氣體干燥管替代玻璃吸收塔。氣體干燥管中間為玻璃結(jié)構(gòu),兩端為螺旋塑料蓋,外部帶塔型接頭可連接管路。塑料蓋內(nèi)部含硅膠墊圈,可有效保證密封性,其螺旋構(gòu)造很方便打開(kāi),便于玻璃管內(nèi)填料的更換。兩端的塔型接頭為金屬銅結(jié)構(gòu),耐腐蝕、質(zhì)硬,方便氣體導(dǎo)管的接入。整個(gè)氣體干燥管管身配卡套,可固定。改進(jìn)后的減壓蒸餾裝置吸收塔部分也采用三個(gè)干燥管串聯(lián)的方式,分別填充氧化鈣、氫氧化鈉和石蠟片。

        2.4 減壓部分的集成化

        減壓蒸餾裝置的減壓部分包括數(shù)字式測(cè)壓儀、安全瓶、吸收塔和真空泵,其示意圖和實(shí)物圖如圖3 所示。集成化的減壓部分設(shè)計(jì)為可移動(dòng)的金屬小推車(chē),分上下兩層,上層金屬面板固定安全瓶和吸收塔,測(cè)壓儀放置于上層,也可拿出用于展示;下層放置真空泵,各部件通過(guò)耐真空硅膠管相連。為了方便集成化的固定,將傳統(tǒng)的安全瓶改進(jìn)為具支試管帶玻璃三通閥,通過(guò)三通閥的旋鈕方向來(lái)控制抽真空和放空。具支試管和氣體干燥管通過(guò)U 型管卡固定于金屬面板上。

        圖3 減壓部分集成化示意圖和實(shí)物圖

        3 改進(jìn)型減壓蒸餾裝置在有機(jī)廢液回收中的應(yīng)用

        在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,不可避免的會(huì)產(chǎn)生各種各樣的有機(jī)廢液,其中包括某些高沸點(diǎn)的有機(jī)物,比如:苯甲醇、苯氧乙醇、二甲亞砜等,如果采用普通蒸餾方式回收,則費(fèi)時(shí)費(fèi)能耗;如果采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收,則不能得到純度較高的回收物。所以可以采用減壓蒸餾技術(shù),精確控制餾出物的沸點(diǎn),較快地獲得純度較高的回收物。以苯甲醇的回收為例,采用改進(jìn)型的減壓蒸餾裝置,具體操作步驟如下:(1) 搭建圖2 所示的裝置,將苯甲醇廢液裝于圓底燒瓶A 中。接上金屬毛細(xì)管,毛細(xì)管底部接近圓底燒瓶底部約3 mm。(2) 松開(kāi)毛細(xì)管頂部的止水夾,打開(kāi)安全瓶的放氣閥,連通大氣。(3) 開(kāi)啟真空泵,關(guān)閉安全瓶的放氣閥,夾緊毛細(xì)管頂部的止水夾。穩(wěn)定后,觀察數(shù)字式測(cè)壓儀的讀數(shù)。(4) 開(kāi)啟加熱。根據(jù)測(cè)壓儀讀數(shù),依據(jù)哈斯-牛頓經(jīng)驗(yàn)式估算苯甲醇在對(duì)應(yīng)真空度下的沸點(diǎn)。開(kāi)始蒸餾,收集計(jì)算得到的沸點(diǎn)下的餾分,此餾分即為回收得到的較純苯甲醇。(5) 對(duì)應(yīng)餾分收集完畢后,移去熱源,松開(kāi)毛細(xì)管頂部的止水夾,打開(kāi)安全瓶的放氣閥,關(guān)閉真空泵,拆除裝置。

        4 結(jié)語(yǔ)

        對(duì)傳統(tǒng)的減壓蒸餾裝置的毛細(xì)管部分、壓力計(jì)和吸收塔部分進(jìn)行了改進(jìn)。采用金屬毛細(xì)管替換玻璃毛細(xì)管,克服了玻璃毛細(xì)管準(zhǔn)備費(fèi)時(shí)、長(zhǎng)短無(wú)法調(diào)節(jié)、容易斷裂、進(jìn)氣調(diào)節(jié)不易等缺點(diǎn);采用數(shù)字式壓力表替換水銀壓力計(jì),避免了水銀溢出的危害,同時(shí)提高了測(cè)量精度;采用氣體干燥管替換玻璃吸收塔,方便了吸收塔的安裝、填料的更換和吸收塔的固定。這種改進(jìn)的減壓蒸餾裝置用于高沸點(diǎn)有機(jī)廢液的回收,相對(duì)于傳統(tǒng)方式,更加方便快捷、安全可靠,達(dá)到了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的目的。

        猜你喜歡
        減壓蒸餾壓力計(jì)沸點(diǎn)
        常減壓蒸餾裝置的換熱網(wǎng)絡(luò)綜合設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究
        山西化工(2022年2期)2023-01-14 05:20:05
        人物2020年度沸點(diǎn)
        減壓蒸餾應(yīng)用于粗苯工段的可行性分析
        山東冶金(2018年6期)2019-01-28 08:14:52
        高精度井下存儲(chǔ)式電子壓力計(jì)的研制
        活塞壓力計(jì)的活塞系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究
        有機(jī)化學(xué)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練(二)
        堵塞式壓力計(jì)驗(yàn)封資料分析與應(yīng)用
        基于數(shù)字壓力計(jì)的精密壓力表示值誤差的不確定度分析
        水噴射真空泵水箱降溫方案
        一種制備高純度、低成本的二乙基鋅的方法
        中文人妻av大区中文不卡| 末发育娇小性色xxxx| 色欲aⅴ亚洲情无码av蜜桃| 国产精品国产三级国产av创| 麻豆精产国品| 久久国产香蕉一区精品天美| 国产中文字幕亚洲综合| 91偷拍与自偷拍亚洲精品86| 在线观看午夜视频一区二区| 欧美人妻日韩精品| 成人免费毛片内射美女-百度| 亚洲午夜久久久久中文字幕久| 免费国产不卡在线观看| 国产无遮挡aaa片爽爽| 亚洲精品无播放器在线播放| 中文乱码字幕高清在线观看| 亚洲桃色蜜桃av影院| 真人抽搐一进一出视频| 男女野外做爰电影免费| 无码精品人妻一区二区三区98| 99久久国产免费观看精品| 亚洲av无码乱码在线观看裸奔| 亚洲国产中文在线二区三区免| 97SE亚洲国产综合自在线不卡| 午夜人妻中文字幕福利| 日韩美女亚洲性一区二区| 午夜福利视频一区二区二区| 久久无码潮喷a片无码高潮 | 久久久精品少妇—二区| 四虎国产成人永久精品免费| 无码一区二区三区亚洲人妻 | 久久精品国产亚洲av麻豆床戏| 亚洲综合网国产精品一区| 国产在线观看www污污污| 草莓视频中文字幕人妻系列| 全亚洲最大的私人影剧院在线看| 97日日碰曰曰摸日日澡| 国产专区国产av| 综合网在线视频| 亚洲区精品久久一区二区三区女同| 日韩精品在线一二三四区|