乙苯与三种二甲苯的分离

1、乙苯与三种二甲苯的分离邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯是三种反应共生产品，而在工业 生产中对二甲苯是主要原料，如何分离三种二甲苯：邻二甲苯（1）、 间二甲苯（2）、对二甲苯（3）、乙苯（4）：性质邻二甲苯间二甲苯对二甲苯乙苯沸点/K417.3412.6411.8409.6凝固点/K248.1225.4286.6178.4沸点随压力的变化/10-4K/Pa3.733.863.693.68偶极矩/10-282.11.20极化性/10-31141141.8142介电常数2.262.242.232.24相对分子质量106.16106.16106.16106.16针对第三项，在较小的温度范围内，PS与T成线

2、性关系，具体关系 式如下：Tb1-T=3.73*10-4*（P- Psi）T-Tb2=3.86*10-4*(Ps2- P)T-Tb3=3.69*10-4*(Ps3- P)T-Tb4=3.68*10-4*(Ps4- P)根据邻二甲苯与对二甲苯的沸点差按照黄金分割，设定T=413.901, 而P=101.3KPa，求得相对挥发度(注解1)a21=1.1354； a31=1.1606； a41=1.226；a32=1.022； a42=1.079； a43=1.056从相对挥发度分析，邻二甲苯与其它三种物质可以通过减压精馏，塔 釜取得纯净的邻二甲苯。第二步，利用乙苯、间二甲苯、对二甲苯具有较大的凝固

3、点差异，可 米取熔融结晶法，先行分离乙苯，再进一步米用结晶法分离间二甲苯 和对二甲苯；或者在分离乙苯后，利用间二甲苯与对二甲苯的偶极矩 的差异(极性差异)，利用分子筛进行吸附分离。(2)间二甲苯沸点138.8对二甲苯沸点：138.4C间二甲苯与对二甲苯为同分异构体。异构体挥发度相差较小，不能用 精馏的方法分离，这两种物质熔点相差较大，所以工业上用熔融结晶 和吸附分离两种物质。注解1.相对挥发度：习惯上将溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发 组分的挥发度之比，称为相对挥发度。以a表示。a =(yA/yB)/(xA/xB)，yA气相中易挥发组分的摩尔分数；yB气相中难挥发组分的 摩尔分数；xA液相中易

4、挥发组分的摩尔分数；xB液相中难挥发组分的 摩尔分数。液体混合物中两组分的相平衡比的比值。组分A对组分B的相 对挥发度xAB可表示为：a AB = KA/KB (1)式中KA和KB分别为组分A和B的相平衡比。同一混合液中， 挥发性大的组分，一般相平衡比大，故易挥发组分对难挥发组分的相 对挥发度大于1;反之则小于1。对于由组分A和B组成的双组分混 合液，yA = 1 一 yB,xA = 1 xB。据此可以导得： 公式 办=1十上上.(3)式表明：如果a AB大于1，则yA大于xA，即汽 相中组分A得以增浓,A为易挥发组分aAB比1大得愈多，则yA 比xA也大得愈多；如a AB小于1,则yA小于x

5、A，也即组分B在汽 相得到增浓,B为易挥发组分。a A 公式3B比1小得愈多，则B在汽 相中的增浓愈显著。当a AB等于1时，则yA等于xA，这表明用蒸 馏方法不能分离此混合液。因此a AB与1偏离的程度是蒸馏操作分 离液体混合物难易程度的标志。当混合物中液相为理想溶液且汽相为理想气体时，应用拉乌尔定 律和道尔顿分压定律，可导出：a AB =p2/p1式中p1和p2分别为组分A和B的饱合蒸气压。此时相对挥发 度为两组分的饱和蒸气压(纯组分挥发性的一种度量)之比。对于理想 系统，相对挥发度与混合液的组成和温度关系很小，工程上可视为常 数。但强非理想系统的浓度对相对挥发度有较大的影响。此外，在工 业上有时还在混