1，2－二氯乙烷作共沸劑去除乙酸溶液中水分的研究

孔葉青

（臺州海辰藥業(yè)有限公司，浙江 臺州 317016）

乙酸作為一種重要的化工原料，在有機合成和反應(yīng)后處理過程中被廣泛使用。許多生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生高濃度的乙酸廢液［1－2］。目前，國內(nèi)乙酸回收方法主要采用萃取法和蒸餾法。萃取法一般只能對低濃度的乙酸溶液進行富集濃縮；而目前報道的蒸餾法中普遍使用乙酸乙酯作為共沸劑，因乙酸乙酯水溶性高，在回收過程中乙酸乙酯和乙酸的損耗率都偏高。本文采用1，2－二氯乙烷作為共沸劑，采取共沸蒸餾帶水，不僅使乙酸水分達到0.1%以下，而且回收率達到95%［3－6］。

1 實驗部分

1.1 試劑和儀器

1，2－二氯乙烷，工業(yè)級；50%乙酸溶液，車間低濃度乙酸廢液濃縮獲得。

1 000mL四口燒瓶；分水器；空心塞；油??；電子恒速攪拌器；自動卡爾·費休水分測定儀；氣相色譜儀。

1.2 實驗原理

共沸蒸餾通常指的是加入一種組分以產(chǎn)生一種新的、非均相低沸點共沸物的技術(shù)。本研究在50%的乙酸溶液中加入1，2－二氯乙烷，由于1，2－二氯乙烷和水形成低沸點共沸物，在溫度較低就被蒸餾出來。而乙酸由于沸點高，所以在共沸蒸餾過程中基本不受到影響，從而使乙酸溶液中的水分被不斷除去，達到目標(biāo)要求。

1.3 實驗方法

在帶有分水器的四口燒瓶中加入含水50%的乙酸溶液和1，2－二氯乙烷，然后油浴加熱。首先進行共沸脫水，共沸脫水完全后再蒸出1，2－二氯乙烷，最后蒸餾出乙酸。

1.4 分析檢測

1.4.1 乙酸水分測定

稱取乙酸樣品，用自動卡爾·費休水分測定儀進行水分測定。

1.4.2 乙酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定

精確稱取約0.2g樣品，置于20mL新沸冷卻水的具塞碘量瓶中，加塞振搖，加入2滴酚酞指示劑，用氫氧化鈉（0.1mol／L）滴定，至淡紅色5s不褪色為終點。乙酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算公式見式（1）。

式中：V為消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.1mol／L）的體積，mL；C為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol／L；M為樣品的質(zhì)量，g；60.05為CH3COOH 的摩爾質(zhì)量，g／mol。

2 結(jié)果和討論

2.1 共沸劑的選擇

據(jù)文獻報道，乙酸共沸脫水中大部分都選擇乙酸乙酯。乙酸乙酯在水中的溶解度是0.083g／mL（20℃），水中溶有大量的乙酸乙酯，不僅導(dǎo)致乙酸乙酯損耗大，而且使得乙酸的回收率降低。而1，2－二氯乙烷在水中的溶解度為0.008 7g／mL（20℃），所以在共沸脫水過程中損耗小，乙酸回收率也高，且最終回收乙酸的水分也小。1，2－二氧乙烷和乙酸乙酯共沸除水后性能比較見表1。

表1 1，2－二氯乙烷和乙酸乙酯共沸除水性能比較

2.2 1，2－二氯乙烷重復(fù)使用次數(shù)的影響

1，2－二氯乙烷重復(fù)使用次數(shù)對乙酸溶液除水的影響見表2。

表2 1，2－二氯乙烷重復(fù)使用次數(shù)對乙酸除水的影響

從表2中可知，共沸劑在重復(fù)使用過程中，隨著重復(fù)使用次數(shù)的增加，乙酸回收率、1，2－二氯乙烷回收率和回收乙酸中的水質(zhì)量分?jǐn)?shù)沒有發(fā)生明顯的變化。

2.3 1，2－二氯乙烷使用量對脫水時間的影響

在采用1，2－二氯乙烷共沸帶水中，脫水時間隨著1，2－二氯乙烷的增加而減少，見表3。

表3 1，2－二氯乙烷使用量對脫水時間的影響

從表3中可以看出，當(dāng)1，2－二氯乙烷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過10%以后，脫水時間的變化不是特別明顯。所以，1，2－二氯乙烷的使用量以10%為佳。

3 結(jié)論

1）使用1，2－二氯乙烷作為共沸劑進行含水乙酸溶液的回收，乙酸收率可達到95%以上，回收乙酸中水分達0.1%以下。該路線主要具有乙酸回收率高，并且回收乙酸中水分低等優(yōu)點。

2）在使用1，2－二氯乙烷作為共沸劑進行乙酸回收過程中，1，2－二氯乙烷的重復(fù)使用次數(shù)對乙酸除水影響不大。

3）在使用1，2－二氯乙烷作為共沸劑進行乙酸回收過程中，1，2－二氯乙烷的使用量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%為佳。

［1］劉公和，林誠，朱躍知.加鹽萃?。惴芯s——從工業(yè)廢酸水中回收乙酸［J］.沈陽化工學(xué)院學(xué)報，2002，16（4）：273－275.

［2］楊春平，曾光明，陳福明，等.從水溶液中分離回收醋酸方法的評述［J］.化工環(huán)保，1995，15（2）：78－81.

［3］王曉偉，李憑力，岳昌海，等.反應(yīng)精餾回收糠醛生產(chǎn)中產(chǎn)生的甲酸和乙酸［J］.化學(xué)工程，2013，41（4）：16－20.

［4］胡興蘭，周榮琪.水溶液中乙酸回收方法研究進展［J］.承德石油高等專科學(xué)校學(xué)報，2009，11（2）：20－22.

［5］侯寶軍，樂清華，周全，等.吸附－熱再生法回收廢水中乙酸的研究［J］.高校化學(xué)工程學(xué)報，2008，22（4）：580－584.

［6］刑建良，黃秀輝，袁渭康.工業(yè)乙酸脫水過程五元體系非均相共沸精餾的流程模擬［J］.化工學(xué)報，2012，63（9）：2681－2687.