Разделение азеотропных смесей, схемы

Существует несколько схем разделения продуктов окисления, в основе которых лежит экстрактивная и азеотропная перегонка. Применяя различные растворители, можно изменить относительную летучесть компонентов и таким образом разрушить имеющиеся азеотропные смеси. Направление изменения летучести компонентов зависит главным образом от полярности растворителя. Высокополярные растворители дают возможность понизить летучесть более полярного компонента. Менее полярный компонент отбирается при этом в виде дистиллята. Применяя неполярный растворитель, наоборот, в виде дистиллята можно выделить компонент с высокой полярностью. Практически чаще применяют полярные растворители, которые или образуют азеотропную смесь с одним из компонентов смеси или снижают летучесть компонентов с более высокой температурой кипения. [c.94]

Азеотропную смесь метиловый спирт — ацетон можно также обогащать значительно выше азеотропной точки, добавляя 3,5-кратный объем раствора хлористого кальция (плотность 1,2 при 20°, что соответствует 2,3 М раствору) [39]. На рис. 235 показан ход кривой равновесия без добавки и с добавкой хлористого кальция, а также схема установки. Для смеси вода — фенол добавкой 17% хлористого натрия достигают смещения азеотропной точки с 91 до 84% вес.% воды это смещение можно использовать для разделения [40]. Большее обогащение, чем без добавки, получают также при насыщении смеси этиловый спирт — вода в области концентраций 15—70% нитратом калия [41]. [c.352]

При наличии заметного сдвига в составе азеотропа с изменением давления (температуры) бинарную азеотропную смесь можно разделить на чистые компоненты в двухколонной установке, в которой каждая из колонн работает при определенном давлении. Обвязка колонн приведена на рис. 146. Результатом работы такой двухколонной схемы при стационарном процессе является разделение исходной смеси на два компонента, степень чистоты которых определяется [c.205]

В зависимости от типа азеотропной смеси конечные продукты выделяются в виде кубовых остатков (азеотропная смесь с минимумом температуры кипения) или в виде дистиллятов (азеотропная смесь с максимумом температуры кипения). Основные положения технологии разделения бинарных азеотропных смесей методом ректификации приведены в работе [187] . В работе [188] этот общий принцип использован при разделении смеси муравьиная кислота — вода (схема б), а в работе [189] — при разделении смеси метил-борат — метанол (схема а). Для оценки целесообразности и экономич- [c.206]

Отмывка бутановой фракции проводится в колоннах 251 и 252 фузельной водой, поступающей из куба отгонной колонны (на схеме не показана). Отмытая от ацетонитрила бутановая фракция после колонны 25г поступает в емкость 26, откуда насосом подается в колонну азеотропной осушки 28- Колонна 28 снабжена кипятильником 29 и дефлегматором 30. Азеотропная смесь бутана с водой отгоняется из верха колонны, конденсируется и собирается в отстойник 32, где происходит разделение на углеводороды и воду. Углеводородная фракция собирается в емкость 33 и возвращается в колонну 28 в виде флегмы. [c.11]

Пусть сырье Ь имеет начальную концентрацию хь, меньшую, чем концентрация азеотропной смеси Е , отвечающая меньшему давлению р. , при котором работает одна из колонн. Если ввести в другую колонну, работающую под более высоким давлением р , смесь Ь сырья Ь и практически чистого азеотропа Е , то в ходе разделения из низа этой колонны будет поступать практически чистый компонент ш, а с верха — дистиллят, представляющий смесь, весьма близкую по составу к азеотропу Еу. Если смесь Еу подать в качестве сырья во вторую колонну, работающую под меньшим давлением р , то из ее низа отойдет уже практически чистый компонент а, а с верха колонны — та самая, близкая к азеотропу 2 система, которая в смеси с исходным сырьем Ь поступает на разделение в первую колонну. Концентрация х этой смеси Ь = Ь Е , очевидно, принадлежит интервалу хь<- х ь<. хе2- в рассматриваемой схеме разделения положительного гомоазеотропа компоненты а и IV исходной смеси отводятся в качестве нижних продуктов колонны. [c.325]

Генерация схем производится с учетом выявленных ранее ограничений и оценок. Этапы, предшествующие непосредственно синтезу оптимальной схемы, позволяют сформировать список компонентов с учетом образования азеотропных смесей в процессе деления, добавления разделяющих агентов или избытка отдельных компонентов для обеспечения или исключения азеотропных условий, т. е. формализовать в некоторой степени этап синтеза, основанный на опыте и интуиции проектировщика. Список формируется также с учетом оригинальных разработок для разделения отдельных компонентов смеси и их физико-химических свойств. В результате этого выявляется стратегия целенаправленного поиска оптимальной схемы. Заметим, что список компонентов может отличаться от исходного питания по количеству, составу, числу компонентов. Непосредственно генерация вариантов схем заключается в анализе списка компонентов, выборе сечений и оценке получаемых схем, в том числе с учетом рекуперации тепла. Поскольку список компонентов формируется исходя из реальных условий протекания процесса (например, фазовое равновесие), математические модели должны воспроизводить эти условия. Однако если разделяемая смесь не содержит сильно неидеальные системы, то расчет можно проводить и по упрощенным методикам, поскольку такие системы чаще всего многовариантные. На рис. 2.10 схематически приведена взаимосвязь этапов синтеза. [c.142]

Принципиальная схема процесса азеотропной ректификации с регенерацией разделяющего агента путем экстракции показала на рис. 99 (стр. 275). Исходная смесь подается в колонну У из куба которой отбирается высококипящий компонент, подвергаемый очистке от разделяющего агента в колонне 2. Дистиллат колонны 1 для регенерации разделяющего агента направляется в экстракционную колонну 3, из которой отбираются низкокипящий компонент, подвергаемый очистке в ректификационной колонне 4, и смесь применяемого для экстракции растворителя с разделяющим агентом, регенерируемым из этой смеси в ректификационной колонне 5. Из колонны 5 разделяющий агент возвращается в колонну 1, а растворитель, отбираемый из куба, возвращается в экстракционную колонну. По описанной схеме производится разделение смесей близкокипящих ароматических и парафиновых углеводородов с неиспользованием метанола л качестве разделяющего агента. [c.208]

Для бутан-бутиленовой фракции, не содержащей бутадиена, который склонен к образованию с отдельными углеводородами азеотропных смесей, может быть применена следующая схема разделения. Вначале вся смесь на ректификационной колонне грубо разделяется на две фракции верхнюю, состоящую из изобутана, изобутилена и бутена-1, и нижнюю, в которой остаются к-бутан, два изомера- цис- и транс-) бутена-2 и примеси углево- [c.134]

Как указывалось выше, обычными средствами нельзя разделить гомогенные в жидкой фазе бинарные азеотроиы на два практически чистых компонента, ибо одним из концевых продуктов колонны всегда оказывалась бы кипяш,ая при постоянной температуре азеотропная смесь. Однако если при изменении Бнешпего давления состав азеотропной смеси сдвигается в достаточной степени, то использование двухколонной схемы ректификации позволяет сравнительно просто осуш,ествить разделение гомоазеотропа на два практически чистых компонента. [c.325]

Схема регенерации кетон-бензол-толуоловых растворителей, в которых в качестве кетона используют метилэтилкетон, аналогична описанной выше. При этом несколько изменяется режим процесса в сторону повышения температуры на первых ступенях отгона, поскольку температура кипения металэтилкетона выше, чем ацетона (79,6° при 760 мм рт. ст. против 56,1° для ацетона), г Если на депарафинизационной части установки применяют / МЭК в тех случаях, когда нельзя пользоваться влажным растворителем, операция осушки растворителя усложняется вследствие затруднений с получением безводного МЭК. Эти затруднения вызываются тем, что МЭК с водой образует азеотропную смесь, близкую по составу к насыщенному раствору воды в жидком МЭК. Так, количество воды в этой азеотропной смеси составляет 11,0%, а растворимость воды в жидком МЭК при 20" равна 9,9%. При такой близости составов азеотропной смеси и насыщенного раствора нельзя разделять эту азеотропную смесь при помощи процесса, рассмотренного для регенерации дихлор-этап-бензолового растворителя. Поэтому для выделения МЭК применяют другие методы разделения, в частности, орошение паров азеотропной смеси сырьем, поступающим на депарафинизационную часть установки, с целью абсорбции МЭК, хорошо растворимого в нефтяных продуктах. Возможна осушка смеси МЭК с бензолом и толуолом путем вымораживания влаги. [c.244]

На рис. 15 приведена принципиальная схема разделения азеотропной смеси 81С14-Ь(СНз)з81С1 с помощью н-бутилового спирта. Азеотропную смесь из емкости 1 загружают в реактор 2, снабженный мешалкой и пароводяной рубашкой. Затем включают мешалку и из мерника 3 подают н-бутило-вый спирт с такой скоростью, чтобы температура в реакторе не поднималась выше 50 С. Процесс контролируют по содержанию хлора в отгоне (до 65 С) — при 38—42% хлора этерификация заканчивается. После этого смесь из реактора 2 сливают в куб 4 насадочной колонны 5 периодического действия. Куб подогревают паром (4— [c.53]

На рис. 8.11, г представлен один из вариантов схемы разделения бинарной азеотропной смеси, образующей при кристаллизации непрерывный ряд твердых растворов. В данном варианте однократную кристаллизацию используют в основном для перехода через азеотропную точку, окончательно же смесь разделяют ректификацией. На рис. 8.11, (Э разделение той же смеси осуществляют сочетанием ректификации с противоточной кристаллизацией. В рассматриваемом случае можно использовать и другие варианты разделения, например получение одного компонента кристаллизацией, а второго — ректификацией. На рис. 8.11, ж показан один из возможных вариантов разделения азеотропной смеси, имеющей эвтектическую точку на диаграмме фазового равновесия жидкость — кристаллическая фаза. Соче- [c.293]

В качестве примера приведем случай, когда метод продуктового симплекса позволяет определить возможные варианты разделения многокомпонентной азеотропной смеси, чего нельзя добиться с помощью описанных ранее методов это — двадцатикомпонентная азеотропная смесь, представляющая собой нафталиновую фракцию каменноугольной смолы [25]. Из работы [30]. "посвященной исследованию структуры диаграммы данной смеси методом термодинамико-топологического анализа и разработанной на этой основе принципиальной технологической схемы разделения, известно, что рассматриваемая полиазео-тропная смесь образует 38 бинарных азеотропов с положительным и отрицательным отклонением от закона Рауля и 16 тройных седловых азеотропов. Состав разделяемой смеси, температуры кипения и коды компонентов приведены в табл. 111,8. Состав, температуры кипения и коды азеотропов даны в табл. 111,9. [c.123]

Кроме перечисленных основных требований к разделяющим агентам и экстрагентам, весьма существенна степень чистоты конечных продуктов, получаемых по проектируемой технологической схеме. Чистота является одним из основных требований, предъявляемых к мономерам и другим полупродуктам, причем важен не только количественный, но и качественный состав примесей. Ряд примесей, содержащихся в полупродуктах в ничтожных долях, могут, например, оказаться сильнейшими ядами для последующих каталитических процессов или резко ухудшать качество полимера, получаемого в процессе полимеризации. Может случиться, что введенный на определенной стадии технологического процесса разделяющий агент или экстрагент окажет, даже в виде незначительных примесей, нежелательное действие на последующих стадиях. Сказанное выше нельзя понимать таким образом, что применения экстрактивной и азеотропной ректификации и экстракции следует по возможности избегать. Эти методы в настоящее время интенсивно развиваются и весьма перспективны. Они имеют бо.льшое практическое значение и с успехом используются в промышленности, однако все же являются не единственно возможными методами разделения азеотропных смесей. Добавление в разделяемую смесь нового вещества в жидком или твердом состоянии является лишь средством, в результате которого достигаются желательные изменения диаграммы фазового равновесия. И если изменение равновесных соотношений является обязательным условием разделения азеотропных смесей, то средства осуществления такого изменения не исчерпываются только введением в исходный раствор новых веществ. [c.187]

Однако при разделении продуктов реа щии вновь возникают дополнительные сложности. Одна из них связана с очень близкими температурами кипения фенола и ВББ Д181 и 172 °С соответственно). Это приводит к необходимости на стадии разложения использовать ГПВББ, полностью свободный от избытка ВББ, который направляют на рецикл, что небезопасно поскольку приходится работать с полностью сконцентрированным гидропероксидом. Вторая сложность связана с тем, что в отличие от ацетона МЭК образует азеотропную смесь с водой, которая попадает в реакционную массу в результате отмывки кислоты водной щелочью. Это заставляет искать пути замены серной кислоты на гетерогенные катализаторы либо дополнительно усложнять схему разделения. Наконец, товарный фенол может быть аагрязнен примесями диметилстирола, поскольку эти вещества также образуют азеотропную смесь. Поэтому в схеме очистки фенола должна быть предусмотрена колонна по выделению головной фракции в смеси с дИметилстиролом, а для очистки МЭК — дополнительная стадия экстракции МЭК бутилбензолом с дальнейшей осушкой смеси МЭК—ВББ и разделением- Таким путем можно получить 99,9% МЭК. [c.64]

Схема установки для обезвоживания смеси изопропилового и этилового спиртов приведена на рис. У1-46. Азеотропная смесь изопропиловый спирт — этиловый спирт —вода, аолучаемая в результате ректификации и содержащая воду в количестве >0,5%, поступает в диффузионную камеру. Обогащенный водой поток направляется в исходную систему, обезвоженная смесь (содержание воды <0,5%) представляет собой готовый продукт. Устройство аппарата, предназначенного для разделения легких углеводородов (материал пленки—полиэтилен), показано на рис. 1-47. [c.512]

На рис. 11-4 представлена принципиальная схема промышленной установки [32] для разделения азеотропной смеси пиридин — вода с помощью мембран из o6j y4eHHoro полиэтилена F = 280 м ) и регенерированной целлюлозы (F = 176 м ) толщиной 12,7 мкм. Проникшая через полиэтиленовую мембрану смесь (1410 кг/ч), содержащая 85% пиридина, направляется для дальнейшего концентрирования в ректификационную колонну 1, откуда снова возвращается в разделительные камеры 2. Обогащенная [c.129]

В соответствии с изложенным выше процессы азеотропной и экстрактивной ректификации различаются по технологическому оформлению. Принципиальные схемы установок для проведения этих процессов изображены на рис. 4. Установка для проведения процесса экстрактивной ректификации состоит из экс-трактивно-ректификационной колонны 1, в разные точки по высоте которой подаются исходная смесь, разделяющий агент н флегма. Часть конденсата, образующегося в дефлегматоре, отбирается в качестве дистиллата, являющегося одним из продуктов разделения. В виде кубовой жидкости отбирается смесь [c.35]

Схемы азеотропной и экстрактивной ректификации на примере разделения смеси парафиновых и ароматических углеводородов при-ведепы на рис. 5. 3 и 5. 4. При азеотропной ректификации разделяемая смесь вместе с разделяющим агентом поступает в среднюю часть ректификационной колонны 1, с верха которой отбирается смесь разделяющего агента с парафиновыми углеводородами (ректификат). В остатке, с низа кoJЮнны, отбирают менее летучие компоненты ароматический углеводород с небольшим содержанием разделяющего агента [c.166]

Принципиальная технологическая схема азеотропной отгонки органических загрязнений из промышленных сточных вод показана на рис. 1Х-12. Сточные воды поступают в сборник /. Из сборника I насосом 8 вода через теплообменник-конденсатор 4 и последовательно включенный второй теплообменник 5 поступает в отпарочную колонну 6, обычно загруженную кольцами Рашига. В нижнюю часть колонны 6 подается острый пар для отгонки органических компонентов сточных вод. Очищенная вода из нижней части колонны при температуре около 100 °С отбирается насосом 7 и подается в теплообменник 5, где отдает грязной сточной воде избыточное тепло, после /его сбрасывается в коллектор очищенных стоков и направляется повторно в производство или на сооружения очистки общезаводской смеси сточных вод. В верхней части отпарной колонны 6 смесь паров азеотропа и воды проходит через теплообменники-конденсаторы 4 и 5, в которых охлаждается и конденсируется. Конденсат из теплообменника 3 поступает в сепаратор 2, в котором происходит разделение органической и водной фаз. Органическая фаза — жидкий азеотроп — поступает на утилизацию, а водная фаза, представляющая собой насыщенный водный раствор извлекаемого из стоков продукта, отводится в сборник 1, где смешивается со сточной водой, поступающей на очистку. [c.268]

Система типа I. Условия порядок температур кипения ком-поненов В >А >гетероазеотропной смеси А и В>С компоненты В и С не образуют азеотропной смеси В — С тройные азеотропные смеси отсутствуют. На рис. 82 представлена схема разделения для случая, когда Л и практически взаимно нерастворимы . Ректификация рафината на этой схеме не предусмотрена, так как концентрация экстрагента в рафинате невелика. Распределяемое вещество С имеет минимальную температуру кипения и при ректификации экстракта (С) выделяется как дистиллят. Отделяемая от пара жидкая смесь N разделяется в отстойнике с образованием двух фаз, составы которых (при температуре в экстракторе) характеризуются на диаграмме точками Н я J. Если отстаивание более выгодно проводить при высокой температуре, смесь N после остаивания охлаждают. [c.158]

Принципиальная схема процесса производства бутилацетата представлена на рис. 5.3. Смесь уксусной кислоты и бутанола-1 в соотношении 1 1,04 подают в форколонну 1, заполненную мелкозернистым катионитом. Температуру в этой колонне поддерживают не ниже 90 "С. Смесь химически равновесного состава из колонны 1 поступает в реакционно-ректификационную колонну 2 для доэтери-фикации и разделения реакционной смеси. Верхняя и нижняя части колонны 2 — чисто ректификационные, средняя — заполнена формованной катионообменной насадкой, содержащей Амберлит 1К-120. В этой колонне поддерживают остаточное давление — 17,3 кПа температуру в реакционной зоне — 70°С. Пары из колонны 2, содержащие бутилацетат, бутанол-1 и воду в азеотропном соотношении, после конденсации поступают во флорентийский сосуд 4. Водный слой выводят из системы, а верхний слой возвращают в колонну 2. Образовавшийся бутилацетат выводят из нижней части колонны 2 в виде кубового продукта. Перед началом этерифгасации в колонну 2 вводят бутанол-1 в количестве, соответствующем полному насыщению катионообменного катализатора. [c.220]

Как видно из схемы (рис. 16), азеотропной ректификации с ацетоном подвергается целиком весь рафинат. Остаток, выделяющийся снизу колонны азеотропной ректификации, поступает на колонну для выделения чистого бензола и затем толуола и ксилола. Сверху колонны азеотропной ректификации выделяется смесь паров насыщенных углеводородов, ацетона, воды с незначительным количеством бензола, которая после конденсации поступает в экстрактор, куда также поступает вода из нижней (остаточной) части колонны азеотропной ректификации. В экстракторе происходят поглощение ацетона водой и разделение водноацетонового и углеводородного слоев, после чего первый возвра- [c.73]