Изменение азеотропного состава с изменением давления

О степени влияния давления или температуры на состав азеотропной смеси можно судить по форме экстремума. Чем больше его острота, тем меньше изменение состава с изменением давления или температуры. Наоборот, при плоском экстремуме даже сравнительно небольшое изменение давления или температуры приводит к значительному изменению состава азеотропной смеси. То же относится и к системам, один из компонентов которых сильно ассоциирован, а другой неполярен, так как в этом случае стремление к расслоению становится значительным. [c.310]

Влияние давления на свойства азеотропных смесей. При изменения давления, под которым ведется перегонка, состав азеотропной смеси обычно изменяется. Направление, в котором влияет увеличение или уменьшение давления, зависит от величины углового коэффициента кривых упругости пара компонентов азеотропной смеси. В некоторых случаях таким путем можно разделить азеотропную смесь. Например, на рис. 17 можно видеть, что имеется возможность избежать образования азеотропной смеси воды и этанола, если снизить давление перегонки ниже 70 мм рт. ст. [33]. Наоборот, как видно из рис. 18, азеотропная смесь метанола и метилэтилкетона (МЭК) уже не образуется, если давление перегонки выше 3000 мм рт. ст. [8]. В табл. 24 приведены данные, показывающие влияние давления на систему метанол — бензол. Следует отметить, что по мере роста давления увеличивается и разность А температур кипения чистых компонентов. Дальнейшее увеличение давления должно в конце концов [c.122]

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]

По третьему закону Вревского при произвольном изменении те.мпературы или давления в системах с максимумом на кривой давления пара (минимумом на кривой температур кипения) состав пара, равновесного с раствором заданной концентрации, и состав азеотропной смеси изменяются в одинаковом направлении (ас и аа, рис. 135, /) в системах с минимумом на кривой давления пара (максимумом на кривой температур кипения) составы равновесного пара и азеотропной смеси изменяются в противоположных направлениях (а1с и рис. 135, //). [c.393]

Иногда состав азеотропной смеси заметно изменяется при изменении давления это обстоятельство можно использовать для разделения азеотропа на составляющие компоненты. [c.189]

Существенным является то, что состав азеотропной смеси меняется с изменением давления (рис. У-60). Этим явлением можно воспользоваться для того, чтобы проскочить азеотропный состав. [c.414]

Хлористый водород образует с водой азеотропную смесь (II 6 доп. 7), которая кипит под обычным давлением при 109°С и содержит 20,2% H I. При изменении давления состав ее меняется следующим образом [c.259]

Несмотря на то, что азеотропные смеси обладают постоянным составом и температурой кипения, они ие представляют собой определенных химических соединений, как это считали раньше. Состав таких смесей изменяется с изменением давления. Например, азеотропная смесь хлористого водорода и воды содержит 19% НС1 при перегонке под давлением, в 2 раза большим нормального, и 20,2% при перегонке под нормальным давлением. Однако только благодаря классическим исследованиям русского химика Д. П. Коновалова (1881 — 1884), на основе открытого им второго закона, окончательно была установлена природа азеотропных смесей. [c.240]

При контроле чистоты веществ путем определения температуры кипения приходится считаться с возможностью существования так называемых азеотропных смесей жидкостей, т. е. смесей, кипящих без изменения своего состава. Наиболее известным примером является азеотропная смесь спирта с водой [96% (масс.)]. От чистых жидкостей азеотропные смеси отличаются тем, что с изменением давления меняются не только их температуры кипения, но и состав. [c.52]

Практическое значение законов Коновалова и Вревского для перегонки весьма велико, так как ими устанавливается, состав паровой фазы в зависимости от жидкой фазы, состав азеотропных смесей, у которых состав фаз одинаков, а также указывается на изменение предела укрепления паров нижекипящим компонентом и изменение состава азеотропных смесей в зависимости от изменения давления. [c.33]

Образование и состав азеотропных смесей в значительной степени зависят от давления. Очень часто компоненты бинарной смеси дают азеотроп при давлении около 760 мм рт. ст., однако при более низком давлении образование азеотропной смеси не наблюдается и оба компонента можно отделить друг от друга перегонкой. При давлении выше нормального состав азеотропной смеси с ростом давления постепенно меняется, и в конце концов-наступает момент, когда азеотроп опять исчезает. При этом одновременно может меняться и соотношение температур кипения обоих компонентов (при низких давлениях нижекипящим является один компонент, а при повышенном давлении — второй). В качестве примера можно привести смесь метанола и ацетона [38], образующих азеотроп, который при изменении давления от 200 до 15 ООО мм рт. ст. постепенно обогащается метанолом, причем при низком давлении нижекипящим компонентом является ацетон, а при повышенном — метанол. [c.281]

Перегонка в системах, компоненты которых образуют азеотропные смеси, имеет несколько более сложный характер. При фракционной перегонке систем с максимумом на кривой температур кипения получается конденсат, обогащенный тем или иным компонентом, а в остатке — нераздельно кипящая смесь, которая далее перегоняется без изменения состава. Так, при нагревании водных растворов хлороводорода сначала удаляются вода или хлороводород (в зависимости от состава исходного раствора). Когда же состав остатка достигает массовой доли хлороводорода, равной 20,24%, температура кипения становится равной 108,5 °С (если перегонку ведут под атмосферным давлением), и остаток перегоняется без изменения состава. [c.77]

Состав азеотропного раствора при изменении давления насыщенного пара при. наличии минимума на диаграмме кипения изменяется в том же направлении, как и состав равновесного пара, а при наличии максимума — в противоположном направлении. [c.120]

Явление образования азеотропных смесей имеет очень важное практическое значение, поскольку ограничивает возможности разделения смесей путем ректификации, так что разделение азеотропных смесей требует применения специальных методов. Одним из таких методов является изменение давления с целью смещения состава азеотропа. В связи с этим приобретает важное значение вопрос о влиянии температуры и давления на состав тройных азеотропов. Термодинамически строгое решение этого вопроса дано в работе [122]. Вывод основывается на анализе условий фазового равновесия в форме й[л = ф". [c.296]

С изменением температуры (или соответственно с изменением давления, при котором кипит азеотропная смесь) состав азеотропов изменяется. [c.128]

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]

Известно, что состав азеотропов изменяется с изменением давления [5, 15]. Соответственно, можно было ожидать подобного влияния давления и на величины азеотропных областей. Обратимся к рис. 16 очевидно, прежде всего необходимо выяснить, в каком направлении будут смещаться точки tg и при изменении давления. [c.54]

Состав азеотропа изменяется при изменении давления, причем в интервале технологически приемлемых давлений смесь остается азеотропной. В этом случае для разделения рассматриваемых смесей может быть применен метод, основанный на принципе перераспределения концентраций между областями ректификации, сущность которого и будет рассмотрена ниже. [c.204]

Вновь полученный состав дистиллята, лежащий в пределах отрезка М А и близкий по составу к азеотропу при выбранном нами давлении, можно снова, переходя к первоначальному давлению, перевести в область непрерывной ректификации М2В и, смешав с исходной смесью, нодать в первую колонну. Те же рассуждения применимы и для случая азеотропов с максимумом температуры кипения. Таким образом, разделение любой бинарной азеотропной смеси возможно в том случае, если состав азеотропа меняется с изменением условий ректификации. Изменение условий ректификации приводит к перераспределению концентраций между областями ректификации в результате смещения границ между ними. [c.205]

Азеотропные смеси не являются химическими соединениями с изменением давления их состав постепенно меняется. Так, азеотропная смесь вода -j- хлористый водород при нормальном давлении имеет состав 20,24% хлористого водорода и 79,76% воды, а при 50 мм давления азеотропная смесь содержит 23,2% хлористого водорода. Этим обстоятельством можно воспользоваться для разделения азеотропных смесей, производя раз-гонку попеременно то при атмосферном давлении, то при пониженном. [c.240]

Азеотропные смеси жидкостей кипят при постоянной температуре без изменения состава. От чистых жидкостей азеотропные смеси отличаются тем, что с изменением давления меняются не только температуры их кипе-яия, но в состав. [c.61]

Для разделения азеотропных смесей перегонкой существует ряд методов . С целью разделения можно вводить третий компонент (например, бензол), способный в свою очередь давать с одним из компонентов разделяе.мой смеси азеотроп, кипящий значительно ниже выделяемого вещества. Состав азеотропов с изменением давления очень сильно изменяется или вообще азео-тропная точка исчезает. Поэтому, как правило, перегонку азеотропных смесей осуществляют путем фракционирования при двух различных давлениях. [c.134]

Азеотропные смеси не являются химическими соединениями. Это вытекает из того, что при изменении давления положение азеотропной точки смещается. Изменение давления может привести даже к исчезновению азеотропной точки. Поэтому отсутствие азеотропа при одном каком-либо давлении еще не говорит о том, что рассматриваемые компоненты не образуют азеотропа при другом давлении. Этиловый спирт образует большое количество азеотропов. Известно более 200 бинарных азеотропов этилового спирта и свыше 50 тройных, в состав которых входят два других компонента. [c.34]

Для водноспиртового раствора при температуре кипения под атмосферным давлением азеотропная смесь содержит спирта 95,57 вес. %, воды— 4,43 вес. %. С изменением давления состав азеотропной смеси изменится. [c.90]

Состав азеотропной смеси вода — пиридин с изменением давления изменяется мало [32]. [c.395]

Растворы, образующие пары того же состава, что и жидкая фаза, называются азеотропными смесями. Точка кипения азеотропной смеси лежит выше (или соответственно ниже) точек кипения каждого из компонентов. Диаграммы состояния, приведенные на рис. 55,а и 55,6, построены в координатах состав—температура, причем давление постоянно. При изменении давления азеотропная смесь может оказаться уже другого состава. При определении числа степеней свободы в точках кипения азеотропных смесей необходимо иметь в виду, что состав паров и жидкости одинаков, и поэтому азеотропные системы следует рассматривать как системы однокомпонентные, и их фазовые превращения ничем не отличаются от фазовых превращений чистых компонентов А и В в точках Та иТ . Таким образом, в точках т (рис. 55,а и 55,6) мы имеем одну фазу — жидкую, в точках а могут быть две фазы — жидкая и парообразная или только одна из них в точках п — одна фаза — парообразная. [c.213]

Азеотропными называют жидкие смеси, состав пара над которыми такой же, как состав жидкости (при определенном давлении пара). Азеотропную смесь нельзя разделить перегонкой, она перегоняется как индивидуальное вещество. Это свойство не сохраняется при изменении давления (а, следовательно, и температуры перегонки). [c.409]

Другим важным результатом изменения давления является его влияние на состав азеотропной смеси. Поскольку последняя при перегонке ведет себя подобно чистому веществу, некоторые авторы придерживаются взгляда, что азеотропы представляют собой настоящие химические соединения двух компонентов. Практически не существует никаких определенных фактов, подтверждающих этот взгляд, а наиболее серьезным аргументом против него является то, [c.614]

Известно, что составы азеотропов зависят от условий существования системы, в частности от давления. При изменении давления в многокомпонентных системах происходит изменение положения границ областей ректификации. На основе этого явления разработан принцип перераспределения полей концентрации между областями ректификации [29], который может использоваться для разделения многокомпонентных азеотропных смесей ректификацией без введения каких-либо вспомогательных веществ. Это же явление, как следует из рассмотренных примеров I и III, может использоваться для увеличения предельнд возможных степеней превращений реагентов, образующих азеотропные смеси, в реакционно-ректификационном процессе. В самом деле, если, например, при повышенном (пониженном), по сравнению с атмосферным, рабочем давлении в аппарате состав азеотропа (рис, 40,6) будет соответствовать более высокому содержанию компонента С, то линия предельных составов псевдоисходных смесей ВМ (рис. 40, в) займет положение, соответствующее более высокой предельной конверсии компонента А, [c.208]

Закон Рауля, являющийся одним из основных в теории перегонки и ректификации, приложим далеко не ко всем растворам. Существуют так называемые азеотропные смеси, образующие при известном составе нераздельно кипящую фракцию, перегоняющуюся при постоянной температуре, которая мо-жет быть или более высокой или более низкой, чем температура кипения компонентов. Например, бензол <т. кип. 80,2° С) и циклогексан (т. кип. 80,75° С) образуют азеотропную смесь с содержанием 55 /о бензола и температурой кипения 77,5° С. Разделить азеотропные смеси перегонкой и ректификацией невозможно, так как при известной температуре будет кипеть нераздельно кипящая смесь. Чтобы разделить азеотропную смесь, приходится прибегать или к изменению температуры перегонки путем изменения внешнего давления или прибавлением третьего компонента (при изменении давления паров меняется состав азеотропной смеси), или использовать различную растворимость или различие температур застывания компонентов, входящих в азеотропную смесь. При обычной перегонке нефти, когда получаются фракции, кипящие в широких интервалах температур, наличием азеотропных смесей можно пренебречь и считать, что нефть представляет идеальный раствор, следующий закону Рауля. С особенностями азеотропных растворов приходится сталкиваться при выделении из легких фракций нефти отдельных индивидуальных углеводородов, особенно ароматических. Например для правильного распределения метановых углеводородов по двухградусньш фракциям при тщательной ректификации бензина оказалось необходимым удалить предварительно из бензмна ароматические углеводороды. При перего нке бензинов бензол (т. кип. 80,2° С) концентрируется во фракциях, кипящих. при 71—75° С, а толуол (т. кип. 110,6° С) концентрируется во фракции с температурой кипения ЮГ С. [c.173]

Изменение давления в пределах 0,9—5 МПа при пос-тоянной температуре практически не влияет на выход и состав продуктов. Выбор давления в промышленных условиях определяется, в основном, зависимостью-давления паров над раствором азеотропной смеси циклогексан — вода от температуры [c.51]

Азеотроп не обязательно является определенным химическим соединением, хотя при разгонке его часто рассматривают как индивидуальное соединение. Это продемонстрировал в 1861 г. Роско [42, 43], который показал, что состав азеотропной смеси меняется с изменением давления, при котором проводят разгонку, и позже подтвердил Мерриман [44] на системе этиловый спирт— вода, данные о которой приведены в табл. И. Следует отметить, что при давлении ниже 70 мм рт. ст. азеотропных смесей не существует. Характер изменения состава азеотропа под влиянием давления варьирует в зависимости от наклона кривых давлений паров индивидуальных компонентов смеси. Бриттон [c.304]

Из изложенного следует, что третий закон Вревского, устанавливающий, что в бинарных системах при изменении температуры раствора, кривая давления пара которого имеет максимум, состав пара, находящегося в равновесии с раствором, и состав азеотропной смеси изменяются в одном и том же направлении, не может быть распро( транен на тройные системы. Действительно, из рис. 115—117 видно, что направления смещения состава азеотропов (сплошные пинии) и измененпя состава пара (пунктирные линии) существенно различны. [c.299]

Вернемся снова к рассмотрению трехкомпонентных смесей, относящихся к 6 типу. Допустим, что нам известны данные о фазовом равновесии жидкость — пар какой-нибудь смеси, принадлежащей к этому тину при давлении и Рг- Предположим, что составы двойных азеотропов Мз и М при переходе от давления к давлению Ра смещаются ближе к вершине А вдоль сторон треугольника Гиббса АВ и АС. Одновременно изменит свой состав и тройной азеотроп М . Изменение положения азеотропных точек приведет к перемещению границ между областями непрерывной ректификации. В связи с этим часть составов, припадлажащих к одной области ректификации при давлении Р , при изменении давления расположится в другой области. [c.213]

Bpee Koro. 1. Закон, согласно которому при повыщении температуры раствора его пар обогащается тем компонентом, парциальная мольная теплота испарения которого больше. 2. Закон, согласно которому если на кривой зависимости общего давления пара от состава раствора имеется максимум, то при повышении температуры в азеотропной смеси возрастает концентрация того компонента, парциальная мольная теплота испарения которого больше если на этой кривой имеется минимум, то при повышении температуры в азеотропной смеси возрастает концентрация того компонента, парциальная мольная теплота испарения которого меньше. 3. Закон, согласно которому если на кривой зависимости общего давления пара от состава раствора имеется максимум, то при изменении температуры состав пара, находящегося в равновесии с раствором постоянного состава, и состав азеотропной смеси изменяются в одном направлении если на этой кривой имеется минимум, то соответствующие составы изменяются в противоположных направлениях. [c.145]

Путем дробной перегонки практически полностью разделяются компоненты Р., не имеющие максимума или минимума на кривой общего давления пара. При наличии экстремума разделение таким путем можно довести лишь до получения одного из компопентов и азеотропной смеси, кипящей без изменения состава. Состав пара, находящегося м равновесии с Р. данного состава,исостав азеотропной смеси зависят от темп-ры. Характер этой зависимости отражают Вревского законы. Этими законами указывается путь к смещению экстремума, а следовательно, и к разделению азео-тропных смесей. [c.258]

При изменении давления у азеотропных растворов меняется состав, т. е. азеотропная точка перемещается к одной из осей координат. При некотором давлении азеотропная точка попадает на соответствующую ось ординат и раствор при этом появляется уже азеот-ролным. [c.213]

Азеотропами (ацеотропами) или азеотропными смесями жидкостей называются смеси, кипящие при постоянной температуре без изменения своего состава (например, смесь, состоящая из 96 объемн. % этилового спирта и 4 объемн.% воды). При изменении давления меняется температура кипения и состав азеотропов. [c.123]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология