Азеотропная смесь гомогенная

Известны гомогенные азеотропные смеси с минимумом и максимумом температуры кипения. Типичным гомогенным азеотропом с минимумом температуры кипения является смесь бензола и циклогексана (рис. 201), которая в точке, соответствующей содержанию бензола 51,5 мол. %, имеет постоянную температуру кипения 77,2° С. Ректификация в колонне с любым числом тарелок не приводит к разделению такой смеси на составляющие компоненты. В любом случае названный азеотроп выделяется как головной продукт, так как он кипит лри минимальной для данной системы температуре. В остатке в зависимости от состава исходной смеси может быть получен бензол или циклогексан. [c.326]

Перегонка при различных давлениях. Выше уже указывалось па изменение состава азеотропной смеси под влиянием изменения давления, под которым производится перегонка. В некоторых случаях этот принцип может быть использован для выделения разделяющего агента из гомогенной азеотропной смеси. Иа рис. 22 приведена идеализированная схема на трех последовательно соединенных колонн, иллюстрирующая этот метод. Смесь, содержащая по 50 частей компонентов А и В, разделяется путем непрерывной перегонки с добавлением 50 частей разделяющего агента Е. Чистый компонент В отбирается со дна колонны К-1, работающей при давлении Р . Азеотропная смесь из колонны К-1 содержит по 50 частей А и Е. Эта смесь перегоняется в колонне К-2 при давлении Р , где получается азеотропная смесь, содержащая 80% А и 20% Е. Эти величины, отнесенные к исходным продуктам, соответствуют 50 частям А и 12,5 частям Е. Со дна колонны К-2 отбираются 37,5 частей Е, которые поступают обратно в колонну К-1. Азеотропная смесь, выходящая из колонны К-2, поступает в колонну Я-<3, работающую при давлении Рд, где получаемая азеотропная смесь имеет тот же состав, что и азеотропная смесь из колонны К-1. По отношению к исходным продуктам эта смесь содержит 12,5 частей А и 12,5 частей Е. Она вводится обратно в виде сырья в колонну К-2. Са дна колонны К-3 отбираются 37,5 частей чистого компонента А. Берг с соавторами [5] описали подобный процесс с применением двух колонн, предназначенный для восстановления изобутанола из азеотропной смеси изобутанола с этилбензолом, образующейся при очистке стирола. [c.126]

Азеотропная перегонка. Процесс разделения азеотропной смеси путем добавления нового компонента, образующего гетерогенную постоянно кипящую смесь, как в только что рассмотренном случае, обычно называется азеотропной перегонкой, хотя это и является неправильным применением термина, если ограничить термин азеотропная смесь гомогенной постоянно кипящей смесью. Подобный (по принципу) процесс приобрел в последние годы важное значение в связи с разделением растворов уксусная кислота — вода, причем тот же самый принцип приложим и в других случаях. Уксусная кислота и вода не образуют азеотропной смеси, но разгонка их трудна вследствие малой разницы между составом сосуществующих фаз. При добавлении третьего компонента, практически не смешивающегося с водой, дестиллатом при перегонке является не вода, а гетерогенная постоянно кипящая смесь воды и добавленного компонента, которая называется улавливателем . Она кипит при более низкой температуре, чем вода, и поэтому значительно увеличивает конечную разность температур в системе. Например, если улавливателем является изопропиловый эфир, то точка кипения гетерогенной смеси с водой будет равна 61°С, и колонна в состоянии произвести разделение дестиллата и кубового остатка, кипящих соответственно при 61 и 118°С (уксусная кислота) вместо 100 и 118°С. Головной дестиллат разделяется механически, а улавливатель возвращается в колонну. (Отметим сходство этого процесса с перегонкой с водяным паром.) Дальнейшие подробности, относящиеся к рассматриваемому процессу, можно найти в статье Отмера [183]. [c.667]

Смесь неароматических соединений, метилэтилкетона и воды отбирается из колонны К-1 в виде гомогенной азеотропной смеси. Для отделения разделяющего агента, главной составной частью которого является метилэтилкетон, эта смесь экстрагируется водой в колонне К-3. Большая часть метилэтилкетона получается в виде водного раствора, поступающего в колонну К-4, где этот раствор перегоняется. Азеотропная смесь метилэтилкетона и воды, содержащая 90 % МЭК и 10% воды, получается в виде верхнего погона и возвращается в колонну К-1 для азеотропной перегонки. Избыток воды, выделенный в остатки, в случае необходимости может быть направлен из К-4 в К-3. Экстрагированные углеводороды из колонны К-3 содержат еще небольшое количество метилэтилкетона. Эта смесь перегоняется в колонне К-5. Метилэтилкетон, освобожденный от примеси неароматических углеводородов, получается в виде остатков в колонне К-5. Верхний погон азеотропной смеси метилэтилкетона, воды и углеводородов смешивается с верхним погоном из колонны К-1 для экстракции в колонне К-3. [c.131]

Определенные затруднения, возникающие при азеотропной перегонке, связаны со взаимной растворимостью компонентов смеси. Если компоненты смешиваются друг с другом во всем температурном интервале перегонки, то образуется гомогенный азеотроп, состоящий из одной фазы. Полная взаимная нерастворимость компонентов смеси, например воды и насыщенного углеводорода, является другим крайним случаем, который подробно рассматривается ниже в разделе о перегонке с водяным паром. В этом случае образующийся пар имеет постоянный состав до тех пор, пока в смеси содержатся оба компонента. При этом азеотроп, естественно, состоит иа двух фаз (негомогенная азеотропная смесь). Смеси жидкостей, ограниченно растворимых друг в друге, при перегонке ведут себя так же, как смеси взаимно нерастворимых жидкостей, если при температуре перегонки они состоят из двух фаз. В противном случае, т. е. при перегонке одной фазы, состоящей из двух ограниченно растворимых друг в друге жидкостей, поведение смеси также значительно отклоняется от поведения идеального раствора. Как правило, возникающая азеотропная смесь бывает негомогенной. [c.281]

Фракция толуольного концентрата (93—121°С) непрерывна подается в колонну для азеотропной перегонки 3. Селективный растворитель, содержащий 90% МЭК и 10% воды (азеотропная смесь), также непрерывно подается в эту колонну в количестве,, примерно в 2 раза превышающем содержание неароматических углеводородов в исходной фракции. Неароматические углеводороды в виде азеотропной смеси с МЭК и водой выводятся с верха колонны. Очищенный толуол, содержащий небольшое количество МЭК, собирается в кубовом остатке колонны 3, а затем смесь поступает в колонну 1, где отгоняется МЭК с равным количеством толуола. Эта смесь возвращается в колонну 3. Кубовый остаток колонны 1 представляет собой очищенный толуол. Гомогенная смесь неароматических углеводородов, метилэтилкетона и воды, отбираемая с верха колонны 3, поступает в колонну 4 на экстракцию метилэтилкетона водой. С верха колонны 4 отбираются неароматические углеводороды, которые затем направляются на перегонку в колонну 2. Водный раствор МЭК с низа колонны 4 поступает на перегонку в колонну 5, где происходит регенерация селективного растворителя. [c.54]

Азеотропная смесь — нераздельно кипящая однородная (гомогенная) смесь, перегоняющаяся без разделения на фракции (компоненты) и без изменения температуры кипения. [c.211]

Предварительный анализ свойств компонентов и смеси уже позволяет выделить группы альтернативных способов получения чистых компонентов, однако в большей степени полезен при выполнении анализа фазового и химического равновесия, так как сужает область экспериментальных и расчетных исследований. Например, если смесь относится к гомогенным без азеотропов с большой разностью температур кипения, но содержит компонент (или компоненты) с повышенной коррозионной способностью, то ее разделение может быть обеспечено обычной ректификацией (возможно, с применением аппаратов однократного испарения). Расчет этих процессов не представляет труда, однако, очевидно, особое внимание должно быть уделено подбору материала оборудования. С другой стороны, при наличии азеотропов число возможных способов разделения возрастает (азеотропно-экстрактивная ректификация, вакуумная ректификация или под давлением, мембраны, кристаллизация и т. д.). Ясно, что выбор оптимального способа разделения должен производиться на основе более полного расчетного и, возможно, экспериментального исследования. [c.97]

Рассматриваемая смесь относится к неидеальным гомогенным системам, не содержащим азеотропных составов. Поэтому отсутст- [c.501]

Если после полной конденсации паров азеотропного состава образующийся дистиллят не расслаивается, то говорят о гомогенном азеотропе (например, смесь этанол—вода), в то время как азеотроп, расслаивающийся в условиях конденсации на две фазы, называют гетерогенным (например, смесь бензол—вода). [c.303]

Заметим, что наличие утечек из областей, где хладагент представляет собой гомогенную среду (переохлажденная жидкость или перегретый пар) не меняют состава смеси. Если утечка происходит из области, где хладагент находится в состоянии насыщенных паров (смесь жидкости и пара), скорость утечки каждого из компонентов почти одинакова для случая, когда мы имеем дело с азеотропной или [c.334]

Не меньший интерес представляют результаты по окислению циклогексана в присутствии трег-бутанола [24]. Содержание его в смеси может составлять 10—75%. Даже при больших глубинах окисления смесь продуктов остается гомогенной. Образовавшуюся в реакции воду, бутанол и циклогексан отгоняют в виде тройной азеотропной смеси, которая образует два слоя, верхний содержит 1,2% воды и нижний — около 80%. Верхний слой, содержащий также циклогексан, может направляться на рециркуляцию после доведения отношения углеводород бутанол до нужной величины. Потери бутанола невелики. [c.285]

Гомогенную систему загрязняющий компонент — вода обычно рассматривают как смесь низкокипящего (гетероазеотроп) и вы-сококипящего компонентов (вода). В этом случае все закономерности процесса дистилляции относятся и к процессу азеотропной отгонки. [c.113]

Азеотропная точка. При повышении давления точки ей/ сближаются вдоль границы зоны несмесимости и в точке А совпадают. Выше точки А смесь во всей области является гомогенной. Указанные условия распространяются на смеси, имеющие границы, характерные для зоны несмесимости, как указано на рис. 11 (границы сходятся в точке А). [c.33]

Теоретические основы азеотропной дистилляции разработаны весьма подробно [22—23], Гомогенную систему загрязняющего компонента и воды обычно рассматривают как смесь низкокипя-щего компонента (гетероазеотроп) и высококипящего компонента (вода). В этом случае все закономерности, определяющие процесс дистилляции, становятся правомерными ив применении к процессу азеотропной дистилляции. [c.173]

Гомогенную систему, образованную растворенным загрязняющим компонентом и водой, обычно рассматривают как смесь низ-кокипящего (гетероазеотроп) и высококипящего (вода) компонентов. В этом случае все закономерности процесса дистилляции относятся и к азеотропной отгонке. Количество дистиллята, которое необходимо отогнать для очистки сточной воды при освобождении ее от загрязняющего компонента, определяется температурой кипения азеотропа, его составом и концентрацией загрязнений в воде. [c.75]

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]

Разделение фаз может быть также иногда вызвано добавлением одной из составных частей азеотропа. Например, тройная азеотропная смесь этилацетат—этиловый спирт—вода представляет собой гомогенную жидкость при комнатной температуре. Однако после добавления избытка воды получаются два слоя один, состоящий в основном из воды и этилацетата, и другой—из этанола и воды, насыщенный этилацетатом. Первый водно-этилацетатовый слой при комнатной температуре содержит вдвое меньше воды по сравнению с двойным азеотропом. Поэтому разгонкой можно получить в остатке этилацетат, свободный от воды вода удаляется в виде нижекипящего двойного азеотропа. [c.310]

Раш и Килбанк [251 ] применяли тройную азеотропную смесь бензол—этанол—вода для удаления малых количеств влагн из каучука марки GR-S. Содержание воды в образующемся гомогенном конденсате определяли методом Фишера. [c.288]

Азеотропная перегонка. Если экстракционная перегонка применяется для разделения иарафивовых углеводородов, то азеот-ропную перегонку используют для разделения ароматических углеводородов. Процесс идет также в присутствии третьего компонента, образующего с одним или несколькими компонентами разделяемой смеси азеотропную смесь. Растворитель может образовывать с компонентами азеотропные смеси с минимумом или максимумом на кривой кипения. При разделении бинарной смеси могут получаться азеотропные смеси с минимум температур кипения, но один из азеотропов обычно кипит ниже, чем второй. Растворитель может образовывать гомогенные азеотропные смеси (полная взаимная растворимость растворителя и выделяемого компонента смеси) и гетерогенные азеотропы. Примером последнего служит тройной азеотроп этанол—вода-бензол с Гкип- = 64,9°С (74,1% бензола, 18,5% спирта и 7,4% воды), образующийся при обезвоживании этилового спирта бензолом. [c.55]

При применении этого метода не удается полностью удалить формальдегид, однако он находит применение при очистке промышленных стоков, содержащих кроме формальдегида этилцеллозольв, который должен быть обесформалинен и регенерирован. Обычная схема альдольной конденсации с последующей ректификацией в этом случае не может быть использована, так как этилцеллозольв образует с водой гомогенную азеотропную смесь. [c.26]

Стабилизация дистилляционных колон в неустойчивом режиме описаны в работе [21 ], где отмечены особенности работы дистилляционных колонн при гомогенной азеотропной дастилляции в частности существование множественного устойчивого режима в колоннах с бесконечно большим числом тарелок и флегмовом числом. Экспериментально исследована азеотропная дистилляция смеси содержащих (массовые доли) метанола 0,66, метилового эфира масляной кислоты 0,66 и толуола - 0,28. В стеклянной колонне диаметром 100 мм, высотой 7 метров с 40 колпочковыми тарелками, смесь вводилась на 21 - ю тарелку давлением атмосферным. Использована система автоматического контроля. Установлено существование 3-х устойчивых режимов (ранее для этой смеси отмечались 2 устойчивых режимов), которые фиксировались по распространению температурного фронта по высоте колонны. Результаты теоретического анализа хорошо согласованы с опытными данными. [c.98]

Винилалкиловые эфиры, как и другие простые эфиры, принадлежат к акцепторным жидкостям, образующим водородные связи с веществами, имеющими подвижный атом водорода. Бинарные смеси простых эфиров со спиртами, сильно ассоциированными за счет водородных связей, характеризуются, однако, положительными отступлениями от закона Рауля. Последнее, вероятно, объясняется большим числом рвущихся водородных связей по сравнению с числом и энергией вновь образующихся связей [11]. Поэтому при достаточной близости температур кипения компонентов наблюдается образованхге гомогенных минимальных азеотропных смесей при перегонке эфирноспиртовых смесей. Согласно Войтсу [12], и.пропиловый спирт (т. кип. 97,19°) и дипропиловый эфир (т. кип. 91°) дают азео-тропную смесь с т. кип. 85,8° и содержанием 32,2 вес. % спирта, а н. бутиловый спирт (т. кип. 117,5°)и дибутиловый эфир (т. кип. 141,9°) дают смесь с т. кии. 117,25° и содержанием 88 вес. % спирта. Этиловый спирт и диэтиловый эфир (разница температур кипения 43,8°) не образуют постоянно кипящей смеси. Отступления от закона Рауля, таким образом, недостаточно для образования экстремума на кривой плотность пара — состав в случае компонентов, значительно отличающихся по температурам кипения. [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология