Гетероазеотроп

Рис. 81. Схема установки непрерывного действия для азеотропной ректификации при отгонке в качестве дистиллата бинарного гетероазеотропа

Можно считать, что бензол и вода практически взаимно нерастворимы, но с этанолом бензол смешивается во всех отношениях, а с водой и этанолом образует тройной гетероазеотроп, точка кипения которого (64,85 °С) меньше точки кипения (78,15 °С) бинарного азеотропа этанол — вода. [c.336]

Примером третьего компонента, еще более подходящего для рассматриваемой системы, является дихлорэтан (нормальная точка кипения составляет 83,5 °С), смешивающийся с водой частично, а с уксусной кислотой во всех отношениях. Дихлорэтан образует с водой гетероазеотроп, кипящий при 70 °С, поэтому рабочий температурный интервал колонны расширяется от 18 до 48 °С. [c.335]

Все известные трехкомпонентные гетероазеотропы являются положи-гельными азеотропами, температура кипения которых — наименьшая в системе. Таковы, в частности, гетероазеотропы, образованные этиловым, изопропиловым, пропиловым и изобу-тиловыми спиртами, углеводородами с температурами до 100° и водой. В тройных системах, компоненты которых обладают ограниченной взаимной растворимостью, могут образовываться седловидные азеотропы. Такие азеотропы имеются, например, в упоминавшейся системе ацетон—хлоро-форм—вода и системе муравьиная кислота—вода—дихлорэтан 80]. Однако во всех известных случаях точка седловидного азеотропа лежит в гомогенной области. [c.76]

Рассмотреть условия в декантаторе при 4=40 X и эвтектической температуре ( .=97,9 °С. Состав паровой фазы гетероазеотропа =0,3504. [c.270]

В верх азеотропной (главной) колонны 1 следует подавать количество дихлорэтана, достаточное для образования гетероазеотропа со всей водой, имеющейся в сырье. После конденсации и охлаждения гетероазеотропа образуется два слоя дихлорэтан с небольшим содержанием воды, возвращаемый в азеотропную колонну i, и фаза, состоящая в основном из воды с небольшим количеством разделительного агента — дихлорэтана, направляемая в отгонную колонну 2. Из ее низа отводится чистая вода, а из верха — бинарный азеотроп вода — дихлорэтан, поступающий в конденсатор и далее в отстойник. [c.335]

В главной колонне гетероазеотроп легко отделяется от уксусной кислоты при небольшом числе тарелок. [c.335]

Дихлорэтан образует с водой гетероазеотроп, кипящий при 70°, поэтому рабочий температурный интервал внутри колонны расширяется от 18 до 48°. [c.295]

Большой практический интерес представляет применение метода азеотропной ректификации для ускорения химических реакций. В настоящее время наиболее распространено применение этого (приема для реакций, в которых образуется вода. Типичным примером таких реакций является реакция этери-фикации. В качестве разделяющих агентов используются бензол, петролейный эфир или другие углеводороды [358]. Образующаяся вода отгоняется с углеводородом в виде гетероазеотропа, расслаивающегося после конденсации. Углеводородный слой возвращается в процесс, а водный слой отбирается. Аналогичный метод применим при получении глюкозидов [359], аце-тилировании ароматических аминов [360], а также при синтезе ацетиленовых спиртов [361]. [c.288]

По свойствам разделяемую смесь можно отнести к сильно неидеальным, она обладает, как и компоненты, рядом особенностей, которые необходимо учитывать при синтезе. Отдельные компоненты смеси обладают коррозионностью и склонностью к полимеризации,. а смесь образует ряд гетероазеотропов. [c.511]

Из диаграмм состав пара—состав жидкости, приведенных на рж. 31, видно, что системы, имеющие гетероазеотропы, не могут быть разделены на чистые компоненты в процессе ректификации, тогда как для систем, не образующих гетероазеотропов, это вполне возможно. Поэтому определение принадлежности систем к одной из этих групп имеет важное практическое значение. [c.98]

I группа ( <1)—системы, образующие гетероазеотропы. [c.103]

Некоторое уточнение описанной методики требуется применительно к системам, имеющим две жидкие фазы. Поскольку бинарные трехфазные системы при постоянном давлении нон-вариантны, методика определения свойств бинарного гетероазеотропа чрезвычайно упрощается. Для этого достаточно загрузить компоненты в днстилляционную колбу в произвольном соотношении, но так, чтобы при кипении имелись две жидкие фазы, и в процессе дистилляции фиксировать температуру от- [c.108]

Согласно уравнениям (180) и (181) имеет место линейная зависимость gx l и lg Р" от lg Рь Это подтверждено опытными данными (рис. 34) для 9 систем с положительными и 4 — с отрицательными бинарными азеотропами, а также для тройных гетероазеотропов бензол—пропанол—вода и трихлорэтилен— этанол—вода. [c.112]

Как уже указывалось, наиболее желательными разделяющими агентами для процессов азеотропной ректификации являются вещества, имеющие ограниченную взаимную растворимость с отгоняемыми компонентами. Специфика проведения опытов с такими разделяющими агентами связана с расслаиванием дистиллата. Если необходимо, чтобы он имел состав азеотропа, то следует производить отбор из паровой фазы аналогично тому, как это было описано на стр. 109 для опытов по определению состава гетероазеотропов. Для отбора расслаивающегося дистиллата можно пользоваться также головкой с электромагнитным клапаном [19, 235]. Один из конструктивных вариантов такой головки изображен на рис. 76. В укрепленной на подвеске 1 пластинке 2 помещен сердечник из мягкого железа 3, заключенный а стеклянную оболочку. С помощью электромагнита 4. связанного с реле времени, пластинка с заданной периодичностью отклоняется в направлении, обеспечивающем отбор стекающего конденсата. Выступ 5 фиксирует положение пластинки 2. [c.200]

Близкая к описанной схема может быть применена при образовании разделяющим агентом тройного гетероазеотропа, как это имеет место, в частности, в процессах обезвоживания низко-кипящих жирных спиртов, например этилового, путем азеотропной ректификации с бензолом как разделяющим агентом. Отличие в этом случае состоит в том, что дистиллат отгонной колонны, как правило, сильно отличается по составу от азеотропа. [c.207]

Для идеальных смесей коэффициент активности равен 1. Отклонение значений у от 1 являются показателем неидеальности смеси. Если давление паров обоих компонентов больше, чем это соответствует закону Рауля (р = рхх ), то 71 и превышают 1 (lg У1 > 0) при этом говорят о положительном отклонении от закона Рауля. Если эти отклонения достаточно велики, то в смеси образуется азеотроп с максимальным давлением паров или с минимальной температурой кипения . Наоборот, при больших отрицательных отклонениях (1 у < 0) образуется азеотроп с минимальным давлением паров или с максимальной температурой кипения . Очень большие отклонения от закона Рауля приводят к расслоению раствора на две отдельные жидкие фазы и тем самым к образованию так называемого гетероазеотропа, который ведет себя аналогично гомоазеотропу (см. разд. 6.2) [94]. [c.85]

Способность ограниченно смешивающихся жидкостей образовывать гетероазеотропы используется для разделения азеотропных смесей в системах с неограниченной взаимной растворимостью компонентов. Так, азеотропная-смесь в системе пиридин — вода, содержащая 57% пиридина и кипящая при 365 К, методом перегонки не может быть разделена на чистые компоненты. Однако если к такой азеотропной смеси добавить бензол, который образует с водой гетероазеотроп, кипящий при более низкой температуре (342 К), то при перегонке водных растворов пиридина в присутствии бензола можно получить чистый пиридин, а вода вместе с бензолом в виде гетероазе-отропа перейдет в дистиллят. Диаграмма на рис. 139 отвечает системе, в которой гетероазеотроп не образуется. В такой системе во всем интервале концентраций пар богаче жидкости компонентом Б, имеющим более низкую температуру кипения при заданном давлении. Такие системы характеризуются тем, что состав пара (точка О), равновесного с жидкими растворами (точки С и D), не является промежуточным между составами жидких растворов. Кроме того, температура равновесной трехфазной системы не будет самой низкой температурой, при которой существует равновесие пар—жидкость. Систему с ограниченной взаимной растворимостью компонентов второго типа перегонкой можно разделить на два чистых компонента. Примерами систем данного типа могут служить системы вода — фенол, гексан — анилин, вода — никотин, бензол — ацетамид, метанол — тетраэтил-силан и др. [c.398]

I — гетероазеотроп 2 — разделяющий агент (возврат на орошение) 3 — компонент А 4 — в начале перегонки исходная смесь + разделяющий агент в конце — компонент В 5 — исходная смесь - - разделяющий агент 6 — компонент В. [c.302]

Рассмотрим следующий пример. Смесь вода—пиридин образует при 92 °С положительный азеотроп, содержащий 54% (масс.) пиридина. Воду можно удалить в виде азеотропа, подобрав подходящий разделяющий агент (выноситель). К такому разделяющему агенту предъявляются следующие требования [34, 50]. Он должен образовывать с водой положительный азеотроп с температурой кипения ниже 92 °С и не должен образовывать азеотропа с пиридином, а также тройного азеотропа. При этом он должен связывать в виде азеотропа возможно большее количество воды и не должен практически растворяться в воде (чтобы обеспечить разделение гетероазеотропа при охлаждении). [c.307]

Из низа первой колонны, в которую поступает смесь вода — этанол, при < = 78,4 °С отводится практпческп чистый этанол, а из ее верха получают тройной азеотроп в паровой фазе, направляемый в конденсатор-холодильник, а оттуда в отстойник. При температуре 20 °С в отстойнике происходит равновесное расслоение жидкого гетероазеотропа. [c.336]

Иначе обстоит дело с ректификацией систем частично растворимых компонентов. В зависимости от класса гетероазеотропа, характера критилх растворимости компонентов системы, состава начальной смесп приходится нснользовать различные схемьг ректификационных установок для получения практически чистых компонентов системы. Это могут быть одно- илн двухколонные установки, с но.иными или неполными ко.тюннами, с одним или двумя отстойниками-декантаторами. Надлежащая схема выбирается в соответствии с указанными выше ха])актернымп особенностями сырья. [c.268]

Первая система трудно поддается разделению и обычной колонне вследствие небольшой разницы в точках кипення воды (100°) и уксусной кислоты (118,1°). Цель добавления третьего комнонента состоит в том, чтобы увеличить отпосительную летучесть компонентов системы, поэтому его воздействие на летучие свойства воды и уксусной кислоты должно быть различным. Кроме того, третий компонент должен либо быть вовсе нерастворимым, либо лишь частично растворимым с НКК, по зато он дол кен полностью смешиваться с ВКК. Поэтому третий компонент образует с водой гетерогеппый азеотроп. Этим условиям отвочает, например, бутилацетат, весьма слабо растворимый с водой и образующий с ней гетероазеотроп с точкой кипения 92 ". Другим примером еще более подходящего для рассматриваемой системы третьего 1Сомионента является дихлорэтан, имеющий нормальную точку кинения 83,5°, смешивающийся с водой частично, а с уксусной кислотой во всех отношениях. [c.294]

Отмыватель бензол можно считать практически с водой нерастворимым, но с этанолом он смешивается во всех отнопгепиях и образует с водой и этанолом тройной гетероазеотроп с точкой кипения 64,85°, меньшей, чем точка кипения = 78,15° бинарного азеотропа этанол — вода. [c.296]

Так удается разделить нолоиштельный гомоазеотроп этанол — вода па практически чистые компоненты благодаря удачному выбору отмывателя — бензола, образующего с компонентами сырья тройной гетероазеотроп. Расслоение его в отстоинике позволяет без затраты большой энергии вернуть главную часть бензола в первую колонну. [c.297]

Если в такой системе образуется азеотроп, состав которого изображается точкой, лежащей в области ограниченной взаимной растворимости (гетероазеотроп), то максимальное давление должны иметь все смеси, состав которых отвечает ноде, проходящей через точку состава гетероазеотропа. Таким образом, в системах, имеющих гетероазео-тропы, касание поверхности давления и горизонтальной плоскости происходит не в точке, как в случае систем гомогенных в жидкой фазе, а по отрезку прямой —ноде. [c.76]

Условия образования бинарных гетероазеотропов для случая одинаковой взаимной растворимости компонентов были исследованы Стецким [83], который вывел уравнения [c.77]

Важной областью применения азеотротной ректификации является выделение концентрированной уксусной кислоты из разбавленных водных растворов. Концентрирова,ние этих растворов с помощью обычной ректификации весьма затруднительно и связано с большими энергетическими затратами. Разделение значительно улучшается при шроведении ректификации з присутствии таких веществ, как эфиры уксусной кислоты (например, бутилацетат), углеводороды, дихлорэтан и др. [332], образующих гетероазеотропы с водой. Например, при ректификации 8% раствора уксусной кислоты на колонке с 23 тарелками с использованием в качестве разделяющего агента бутил-ацетата в кубе легко получается кислота с концентрацией около 92% при содержании ее в дистиллате не более 0,4% [333]. Было предложено [334] осуществлять концентрирование уксусной кислоты методом экстрактивной ректификации, используя в качестве разделяющего агента диметила,нилин. [c.284]

Таким образом, приведенное соиоставление подтверждает возможность использования неравенств (165) и (166) для определения вероятности образования гетероазеотропа в бинарной системе. [c.99]

II группа ( >1)—системы, не образующие гетероазеотропов. В этих системах отсутствует минимум темиературы кипения при совместном существовании жидких фаз, а соста(в лар>а не является промежуточным между составами лоолеяних. [c.103]

Рассмотрение свойств систем, отвосящихся к различным группам, показывает, что в качестве разделяющих агентов для процессов азеотропной ректификации могут примевяться вещества, дающие с отгоняемыми компонентами системы второй и третьей группы. В первом случае расслаивание разделяющего агента и отгоняемого компонента может производиться при температуре кипения гетероазеотропа. Если разделяющий агент дает с отгоняемым компонентом систему третьей группы, то дистиллат представляет собой гомогенный азеотроп, разделение которого путем расслаивания возможно лишь за счет использования уменьшения взаимной растворимости с понижением температуры. В этом случае конденсат пара, выходящего из верха колонны, необходимо подвергать дополнительному охлаждению. [c.103]

Метод азеотропной ректификации получил широкое применение для обезвоживания не только спиртов, но и других соединений, например, кето.нов, эфиров, кислот и др. В качестве разделяющих агентов могут применяться ароматические углеводороды [325, 326], фуран и алкилфураны [327], тетрагидрофуран и его производные 328, 329], нитрилы [330] и другие вещества, обладающие малой взаимной растворимостью с водой и образующие с ней гетероазеотро1пы. Желательно применение таких веществ, которые образуют гетероазеотропы только с водой и не дают тройных азеотропов с водой и веществом, подвергаемым обезвоживанию. Например, для обезвоживания пиридина и пиридиновых оснований применяется бензол, не дающий азеотропов с этими веществами [331]. [c.284]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология