Азеотропные бинарные с минимумом кип

Таблица 1, Азеотропные бинарные смеси с минимумом и максимумом температуры кипения

Системы, приведенные в табл. 21, относятся к различным типам. Первая система характеризуется наличием трех бинарных гомогенных азеотропов с минимумом температуры кипения. В следующих четырех системах имеется по два бинарных положительных гомогенных азеотропа и один гетероазеотроп. Шестая система содержит два гомогенных положительных и один отрицательный бинарный азеотроп. Из двух неазеотропных систем седьмая содержит две бинарные системы с положительными гомогенными азеотропами и одну неазеотропную систему. В восьмой системе имеется только одна азеотропная бинарная с гомогенным положительным азеотропом. Во всех случаях расчетные и экспериментальные величины качественно согласуются, однако расхождение в ряде систем относительно велико. [c.133]

Чтобы их разделить, надо употребить какой-либо другой физический метод разделения или прибегнуть к химическим методам. Или, наконец, добавляя третью жидкость, получить иную азеотропную смесь с минимумом температуры кипения, в состав которой входила бы одна из двух дававших первый азеотроп жидкостей, тогда другой оставшийся компонент, не входящий в азеотропную смесь, мог бы быть отделен перегонкой. Этот прием применяется часто. Приводим несколько примеров азеотропных бинарных смесей с минимумом и максимумом температуры кипения (табл. 1, стр. 34). [c.33]

Азеотропные бинарные смеси с минимумом температуры кипения [c.653]

Некоторые растворы, сильно отличающиеся от идеальных, характеризуются кривыми особой формы. Такими растворами являются, например, бинарные смеси веществ, которые при определенном молярном соотнощении имеют максимум или минимум упругости паров. В первом случае при перегонке отгоняется сначала смесь постоянного состава (при данном давлении) — так называемая азеотропная смесь, [c.44]

Рис. 4.10. Изотерма давлений а) и изобара температур (б) бинарной системы с минимумом давления и максимумом температуры для азеотропной смеси (точка А).

При малых не нарушающих существенно гидродинамич. режим движения парогазовой смеси (напр., при испарении воды в атм. воздух) и подобие граничных условий полей т-р и концентраций, влияние дополнит, аргументов в ур-ниях подобия незначительно и им можно пренебречь, принимая, что Nu = 8Ь. При И. многокомпонентных смесей указанные закономерности сильно усложняются. При этом теплоты И, компонентов смеси и составы жидкой и парогазовой фаз, находящихся между собой в равновесии, различны и зависят от т-ры. При И, бинарной жидкой смеси образующаяся смесь паров относительно богаче более летучим компонентом, исключая только азеотропные смеси, испаряющиеся в точках экстремума (максимума или минимума) кривых состояния как чистая жидкость. [c.276]

Эта особенность азеотропных смесей постулируется вторым законом Коновалова, который можно сформулировать следующим образом если давление и температура сосуществования двух бинарных фаз имеют экстремум (максимум или минимум), то составы фаз одинаковы. Это справедливо для фаз любой природы. Для систем жидкость-пар второй закон Коновалова определяет основное свойство азеотропов. [c.106]

Многокомпонентные системы, подобно бинарным, образуют часто азеотропные смеси с максимумом давления и минимумом температуры кипения смеси с максимумом температуры кипения встречаются очень редко. Минимум температуры кипения у трехкомпонентных смесей наблюдается в тех случаях, когда, по крайней мере, две бинарные смеси, составленные из тех же компонентов, образуют азеотропные смеси с минимумами температур кипения. При этом тройная смесь имеет более глубокий минимум температуры, чем бинарные смеси. Так, например, азеотропная смесь этиловый спирт—бензол—вода кипит при температуре 64,9 °С, а составленные из ее компонентов азеотропные смеси этиловый спирт—вода, бензол—вода и этиловый спирт—бензол кипят соответственно при температурах 78,2, 69 и 68,3 °С. [c.434]

Многокомпонентные смеси, как и бинарные, часто имеют азеотропные точки, характеризующиеся преимущественно максимумом давления и минимумом температуры кипения. Минимум температуры кипения у тройных смесей наблюдается в тех случаях, когда все три или, по крайней мере, две бинарные смеси, содержащие те же компоненты, имеют минимумы температуры кипения. При этом у тройных смесей наблюдается более глубокий минимум температуры кипения, чем у бинарных смесей, составленных из этих же компонентов. Так, например, из компонентов тройной смеси — спирта, бензола и воды — могут быть образованы три бинарные смеси 1) спирт — вода 2) бензол — вода 3) спирт — бензол, Минимумы температур кипения этих смесей равны соответственно 78,2 69 68,3°С, а тройная смесь кипит при еще более низкой температуре 64,9 °С. [c.38]

Отгонка абсолютного этилового спирта возможна по той причине, что после прибавления бензола образовалась тройная смесь, которая имеет более глубокий минимум температуры кипения и содержит в азеотропной точке больше воды, чем азеотропная смесь этиловый спирт — вода. Прибавление третьего компонента для разделения бинарных азеотропных смесей часто используется при азеотропной ректификации. [c.39]

Допустим, требуется выделить компонент 1 из азеотропной смеси его с компонентом 2, причем азеотроп 12 в двойной системе образует или минимум, или максимум температуры кипения. Подберем такой компонент 3 — разделяющий агент, который приводил бы в тройной системе 1—2—3 к образованию двойного азеотропа 23 с самой малой температурой кипения зо всей тройной системе. Добавим разделяющий агент в азеотропную смесь 12 с таким расчетом, чтобы состав получившегося тройного раствора соответствовал точке д (рис. VI, 21). Тогда ректификация тройного раствора будет протекать следующим образом. В качестве первой фракции в соответствии с характером фазового равновесия будет отгоняться бинарный азеотроп 23 и точка <7 будет смещаться к точке 1. [c.175]

Следовательно, при отгонке тройного азеотропа в колонне разделяются две азеотропные пары компонентов, в которых легколетучим компонентом является вода, а именно вода — этанол и вода — бензол . Очевидно, кривые фазового равновесия этих разделяемых пар будут однотипны с таковыми для бинарных азеотронных смесей с минимумом температуры кипения. Так, кривая фазового равновесия азеотропной разделяе-мой пары вода — этанол будет пересекать диагональ в точке, [c.159]

Исследование проводилось на примере одного из типов трехкомпонентных азеотропных смесей (один бинарный азеотроп с минимумом температуры кипения) и при сопоставлении с идеальной смесью. Для расчетного эксперимента были использованы параметры уравнения Вильсона и давления насыщенных паров компонентов, полученные в работе [46] для типа 4 по классификации [5] (Рг Pi = 2,71 Рз Р1 = 3,50 Ai2=A2i = 0,5 [c.70]

Состав азеотрона выражают в мольных или весовых процентах. При графическом изображении азеотропная точка бинарного или тройного азеотрона (при данном давлении) точно соответствует экстремуму на кривой или поверхности давления пара. В 1910 г. русский ученый Вревский [15] сформулировал общее правило для изменения состава бинарного азеотропа с изменением давления. В соответствии с этим правилом, в случае максимума давления пара повышение давления вызывает рост концентрации компонента с большей теплотой парообразования, а у смесей с минимумом давления пара — рост концентрации компонента с меньшей теплотой парообразования. [c.12]

Вначале разберем основные положения на примере бинарной азеотропной смеси. В этом случае при наличии двойного азеотропа (рис. 144) линия концентраций имеет две области непрерывной ректификации, лежащие вправо и влево от азеотропной точки МВ случае д а, азеотропа с минимумом тем- [c.204]

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]

При азеотропной дистилляции добавляют такой компонент, чтобы он образовал одну или несколько азеотропных смесей с ключевыми компонентами системы. При добавлении компонента смеси можно разделить, если он образует бинарный азеотрон, дающий минимум на кривой кипения только с одним компонентом смеси, или образует азеотроны с обеими компонентами, но один из них кипит при значительно более низкой температуре, чем второй. Разделение можно осуществить и в том случае, если добавляемый компонент образует тройной азеотрон с минимальной температурой кипения, которая ниже температур кипения каждого из бинарных азеотронов. [c.244]

Изучение зависимостей между температурой кипения и составом показывает, что при определенном составе некоторых бинарных систем образуются азеотропные смеси, т. е. смеси, кипящие при постоянной температуре, причем эта температура может быть ниже температуры кипения любого из обоих образующих систему компонентов. Аналогичное явление наблюдается и для зависимости между поверхностным натяжением и концентрацией растворенных веществ и примесей. Например, было показано [45, 47, 69], что небольшие количества некоторых примесей могут приводить к образованию минимума на кривых поверхностное натяжение — концентрация. Такой минимум можно объяснить присутствием в растворе по меньшей мере двух поверхностно-активных компонентов. Изучение избирательной адсорбции на поверхностях раздела воздух — жидкость (пена) или углеводород — вода (эмульсия) показывает, что такой минимум обычно достигается при концентрациях в основном ядре, соответствующих максимальной поверхностной концентрации компонента, присутствующего в меньшем количестве. [c.118]

Бинарные смеси с минимумом температур кипения образуются, главным образом, компонентами, имеющими гидроксильную группу вода, спирты, кислоты. В табл. 7 приведено несколько таких смесей с указанием температуры кипения компонентов и смеси при Р = 1 ата и состав жидкой фазы в азеотропной точке. [c.15]

Свойства бинарных азеотропных смесей в самом общем виде устанавливаются законом Коновалова. Согласно этому закону точкам максимума или минимума на кривых, изображающих зависимость давления паров смесей от их состава, отвечают растворы, состав которых одинаков с составом равновесного пара. Сторонкин [c.101]

Изотермы-изобары могут проходить так, что ни одна из них не пересекает, вершину или азеотропную точку. На рис. 51 показан такой ход изотерм-изобар вблизи вершины треугольника А (рис. 51,а), вблизи бинарного азеотропа с минимумом (т) или максимумом (М) температуры кипения (рис. 51,6) и вблизи тройного азеотропа (т или М) (рис. 51, в). Из рис. 51 следует, что ни одна изотерма-изобара конечной протяженности не пересекает [c.159]

В процессах азеотропной ректификации приходится иметь дело с неидеальными многокомпонентными системами, содержащими, как минимум, два компонента исходной смеси и разделяющий агент. Условия фазового равновесия в таких системах выражаются сложными зависимостями, а расчет процессов ректификации представляет большие трудности вследствие того, что многокомпонентные системы обладают большим числом степеней свободы. В противоположность бинарным системам, для которых составы продуктов разделения (дистиллата и кубовой жидкости) однозначно определяются содержанием одного компонента, для процессов разделения многокомпонентных смесей нельзя опреде- [c.278]

При И. бинарных жидких смесей, а тем более жидкостей, содержащих более двух компонентов, все указанные закономерности И. сильно усложняются вследствие того, что давление насыщенных паров зависит в этих случаях не только от темп-ры, но и от концентраций комионентов в смеси, а теплота И. смеси зависит, кроме темп-ры и теплот И. компонентов, также от состава смеси и теплот растворения. Составы жидкой и паровой фаз смеси, находящихся между собой в равновесии, различны и зависят от темп-ры. При И. бинарной жидкой смеси образующийся пар относительно богаче более летучим компонентом, исключая только смеси, у к-рых кривые состояния имеют экстремум (максимум или минимум) и к-рые в точке экстремума испаряются как чистая жидкость (см. Азеотропные смеси). В общем слз чае И. смесей сопровождается изменением во времени парциальных давлений паров, концентраций компонентов в жидкой и паровой фазах, теплоты и скорости И. [c.167]

Рис. 21. Изменение температуры кипения бинарного раствора в зависимости от состава с азеотропной точкой а—минимум на кривой < —максимум на кривой.

С учетом давления паров ацетона и гексафторбензола они могут использоваться для азеотропной перегонки. Ацетон используется на практике для вьщеления бензола из ароматизированных фракций азеотропной перегонкой, аналогично для выделения толуола и ксилолов используют метанол в качестве селективного растворителя. Особый интерес вызывает гексафторбензол, образующий кроме существующего в системе циклогексан-бензол азеотропа с максимумом давления пара, также азеотроп с минимумом давления пара в бинарных системах [c.114]

Рассмотрим применение положений о ходе агй= 1-кривык. Если агй=1-кривая выходит из положительного (отрицательного) азеотропа I—к, то она должна отклоняться от секущей, выходящей из него, к стороне, отвечающей более положительной (более отрицательной) бинарной системе г—/ или к—/ [8]. Сопоставление отклонений от идеальности в азеотропных бинарных системах по минимуму исходных данных удобно проводить по способу, описанному в [9]. Система I—/ более положительна, чем система к—/ (или к—/ более отрицательна, чем г—/), если выполняется неравенство [c.81]

Свойства бинарных азеотропных смесей в самом общем виде выражаются законом (Коновалова, устанавливающим, что точки максимума или минимума на кривых давления пара или температуры кипения отвечают растворам, состав которых одинаков с составом находящегося в равновесии с ними пгфа. А. В. Сторонкин показал [3, 14, 78], что этот закон соблюдаете не только в бинарных, но и в многокомпонентных системах, а экстремуму температуры всегда соответствует противоположный экстремум давления. Однако равенство составов равяовескых паровой и жидкой фаз не обязательно соответствует экстищц [c.73]

Легко видеть, что через точки тройных азеотропов с максимумом или минимумом температуры кипения не могут проходить нзотермы-изобары конечной протяженности, так как в этих точках имеет место максимальная или минимальная темтература системы. Следовательно, тройные азеотропы всегда являются точечными изотермами-изобарами и концевыми точками дис-тилля ционных линий. Этим же свойством обладают точки бинарных азеотропов, если их темтература кипения является минимальной или максимальной в системе. Примерами таких точек являются точки m и М на рис. 37 и точка гп на рис. 36. Если температура кипения бинарного азеотропа не является ни максимальной, ни минимальной в тройной системе, то, как следует из геометрических соображений, через такую азеотропную точку проходит изотерма-изобара конечной протяженности. Примером такой точки является точка mj на рис. 36. [c.118]

Добавление растворителя к близкокппящей смеси может вызвать образование тройного азеотропа, который и составит одну из продуктовых фракций колонны азеотропной ректификации. Примером может служить пронесс обезвоживания смеси этанол — вода бензолом . Бензол образует тройной азеотроп с минимумом температуры кипепия бензол — этанол — вода, который кипит при более низкой температуре, чем бинарный азеотроп этанол — вода, и, кроме того, характеризуется большим отпошетгаем вода этанол. [c.228]

Рис. 4.9. И ютерма давлений (а) и изобара температур (в) бинарной системы с максимумом давления и минимумом температуры для азеотропной смеси (точка А).

Распространены диаграммы типа Т—х, Р—х, х—у. В такой классификации для типа I (рис. 5.16) характерно плавное изменение температур кипения растворов в диапазоне между температурами кипения чистых жидкостей, включая системы, подчиняющиеся закону Рауля. В рассматриваемых системах возможно образование азеотропных смесей, для которых характерно равенство состава жидкой и паровой фаз, температур кипения и состава паровой фазы или постоянство диапазона составов. На диаграммах х—у кривая для азеотропных систем пересекает диагональ (45°). Типы II и III — это гомогенные азеотропы. Азеотропные смеси с минимумом на кривой температур кипения распространены достаточно широко, более редки смеси с максимумом на кривой температур кипения. Система с двумя азеотро-пами показана на рис. 4.24,в, Типы IV и V включают соответственно частично смешивающиеся или несмеши-вающиеся жидкие фазы, т. е. гетерогенные азеотропы. В не столь распространенных системах типа VI несме-шивающиеся жидкие фазы существуют в температурном интервале, ограниченном температурами конденсации чистых веществ в этих системах составы фаз жидкость—жидкость остаются постоянными в широком диапазоне составов паровых фаз. Если бинарные системы образуют интермолекулярные соединения, стабильные при температуре кипения, их фазовые диаграммы [c.262]

Многокомпонентные азеотропы, соответствующие максимуму давления пара, называются положительными, минимуму давления пара — отрицательными, а седловинной точке — седловинными или положительно-отрицательными. Все три тнпа азеотропных смесей встречаются на практике. Отличительная особенность седловинного азеотропа заключается в том, что температура его кипения не является ни наивысщей, ни наинизщей температурой кипения жидких смесей. Например, в тройной системе хлороформ — метиловый спирт — метилацетат первый компонент образует бинарный азеотроп со вторым с температурой кипення при атмосферном давлении 53,4° С, а с третьим — с температурой кипения 53,8° С. Эти положительные бинарные азеотропы порождают образование лощины на поверхности температур кипения. Благодаря наличию отрицательного бинарного азеотропа метилацетат — хлороформ на поверхности температур кипения получается хребет, простирающийся от этого азеотропа до вершины чистого метанола, имеющего более высокую температуру кипения, чем другие компоненты. В результате пересечения хребта и лощины на поверхности температур кипения получается седловина и образуется тройной седловннный азеотроп с температурой кипения 56,4° С. [c.12]

Бииариые системы. Влияние температуры на состав бинарных азеотропных смесей было исследовано Вревским [2], установившим, что при повышении температуры в азеотропной смеси с минимумом температуры кипения возрастает относительное содержание компонента с большей, а в азеотропной смеси с максимумом температуры кипения — с меньшей парциальной моляриой теплотой пс-парепия. Это положение известно как второй закон Вревского. [c.13]

В качестве примера на рис. 1-а приведен структурный граф ректификации восьмикомпонентной смеси, компонент 1 которой является азеотропообразующим агентом, т. е. образует бинарные азеотропы, обладающие минимумом температуры кипения со всеми остальными компонентами. Устойчивыми узлами являются точки 1 и 8, неустойчивым узлом — азеотроп 12. Концентрационный симплекс содержит две семимерные области ректификации, разделяющим многообразием является неправильный гептатоп, в вершинах которого находятся азеотропные точки. Само разделяющее многообразие представляет собой шестимерную область ректификации. [c.20]

Трудности, которые могут возникнуть при разделении такой системы, связаны с возможностью образования бинарной азеотропной смеси В — С, обладающей минимумом температуры кипения. В качестве примера разделения подобных систем можно привести процессы дистилляции, применяемые при дегидратации спирта бензолом. Следует, однако, отметить, что азеотропная дистилляция смесей с тройными азеотропами является более экономичным процессом, чем экстракция. Сведения об азеотропных смесях приведены в таблицах Хорсли [c.164]

Этим свойством тройной азеотропной смеси можно иногда воспользоваться для разделения бинарных смесей, имеющих азеотропные точки. Так, для абсолютирования С2Н5ОН, т. е. для отгонки чистого этилового спирта из бинарной смеси этиловый спирт — вода, достаточно прибавить к этой смеси такое количество бензола, которое требуется для образования тройной смеси. Отгонка абсолютного этилового спирта возможна по той причине, что после прибавления бензола образовалась тройная смесь, которая имеет более глубокий минимум температуры кипения и содержит в азеотропной точке больше воды, чем азеотропная смесь этиловый спирт — вода. Прибавление третьего компонента для разделения бинарных азеотропных смесей часто используется при азеотропной ректификации. [c.41]

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]

Жидкие смеси, o ioHmiie и трех и oojbDjero количества компонентов, подобно бинарным, часто имеют азеотропные точ- си, х трактеризующиеся почти всегда минимумом температуры грния. Тройные смеси с максимумом температуры кипения [c.36]

Многог омпонептные смеси, подобно бинарным, также имеют часто азеотропные точки, характеризующиеся преи.м. максимумом давления и минимумом темп-ры кипения. Тройные смеси с минимумом давления и максимумом темп-ры кипения встречаются очень редко. 1 ипимум темп-ры кипения у тройх ых смесей наблюдается в тех случаях, когда все три или, [c.26]

Концепция минимума давления аналогична концепции азеотропного давления бинарной системы жидкость—пар. Состав конгруэнтного пара соответствует азеотропной точке (см. Пригожин И. иДефрей Р. Химическая термодинамика, Новосибирск, Наука , 1966). [c.266]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология