Системы, образующие азеотропные смеси

На рис. 19-5 показаны диаграммы I — х — у и у — х д.ля системы азотная кислота — вода, образующей азеотропную, смесь с максимальной температурой кипения при содержании [c.664]

На основании приведенных уравнений можно составить схему метода вычисления равновесия реальных растворов. Обычно нас интересует равновесие при постоянном давлении. Зная упругость насыщенного пара обоих компонентов, найдем их температуры кипения при этом давлении. Затем выберем ряд температур, находящихся в пределах температур кипения чистых компонентов или вне их, если данная система образует азеотропную смесь. Далее произведем вычисления для каждой из выбранных температур по уравнениям активности (12-34) или (12-35) [c.609]

Если две жидкости образуют азеотропную смесь, то независимо от состава исходного раствора его нельзя методом перегонки разделить на два чистых компонента. В таких системах любую смесь, кроме азеотропной, методом фракционной перегонки можно разделить на один из чистых компонентов и азеотропную смесь. В системах с минимальной температурой кипения азеотропной смеси в парообразную фазу будет уходить азеотропная смесь, а оставшаяся жидкость будет представлять собой тот чистый компонент, которым была богаче исходная смесь по сравнению с азеотропным раствором. В системах с максимальной температурой кипения азеотропной смеси в парообразную фазу будет уходить чистый компонент, которым богаче исходная смесь, а оставшаяся жидкость будет представлять собой азеотропную смесь. Количественные соотношения фаз, получающихся при фракционной перегонке определенного количества исходной смеси заданного состава, находятся по правилу рычага. Например, систему состава X (см. рис. 132), представленную на диаграмме фигуративной точкой О, можно разделить на чистый компонент А и азеотропную смесь методом фракционной перегонки. По правилу рычага [c.395]

Это — уравнение Клапейрона — Клаузиуса, представляющее собой уравнение состояния однокомпонентной двухфазной системы. Таким образом, азеотропная смесь в термодинамическом отношении ведет себя как однокомпонентная. Это вытекает и из правила фаз, поскольку в азеотропной точке на возможные изменения состояния системы накладывается п — I условий равенства составов фаз. Поэтому число степеней свободы -компонентной двухфазной системы, равное числу компонентов, уменьшается на п — 1 и становится равным единице, как для однокомпонентной системы. [c.292]

Системы с минимумом давления паров имеют максимум температуры кипения на изобарной кривой, причем эта температура выше температуры кипенпя высококипящего компопепта, а кривые испарения и кондеш ации сходятся в этой точке. Такпе системы также образуют азеотропную смесь. В таких системах до точки максимума [c.195]

II. Системы образующие азеотропную смесь с минимумом температуры кипения [c.265]

Так, например, система сероуглерод —ацетон образует азеотропную смесь состава = у = 0,6665 при я = 87 кПа (/ = 35 С) с минимумом температуры кипения (для сероуглерода температура кипения приблизительно равна 46 С, для ацетона — приблизительно 56 С). [c.75]

На рис. 44 показаны соответствующие зависимости для системы с положительными отклонениями от закона Рауля (такие системы наиболее распространены). Если положительные отклонения велики, а давления паров чистых компонентов не сильно отличаются друг от друга, кривая общего давления обычно проходит через максимум (рис. 45), т. е. система образует азеотропную смесь. Для азеотропного состава л =г/, поэтому [c.76]

Хладагент R22. Дифторхлорметан относится к группе ГХФУ (H F ). Имеет низкий потенциал разрушения озона (ODP = = 0,05), невысокий потенциал парникового эффекта (GWP = = 1700), т. е. экологические свойства R22 значительно лучше, чем у R12 и R502. Это бесцветный газ со слабым запахом хлороформа, более ядовит, чем R12, невзрывоопасен и негорюч. Характеристики хладагента R22 на линии насыщения и его физические свойства приведены в приложениях 4, 18. По сравнению с R12 хладагент R22 хуже растворяется в масле, но легко проникает через неплотности и нейтрален к металлам. Для R22 холодильной промышленностью выпускаются холодильные масла хорошего качества. При температуре выше 330 °С в присутствии металлов R22 разлагается, образуя те же вещества, что и R12. Хладагент R22 слабо растворяется в воде, объемная доля влаги в нем не должна превышать 0,0025 %. Коэффициент теплоотдачи при кипении и конденсации на 25...30% выше, чем у R12, однако R22 имеет более высокие давление конденсации и температуру нагнетания (в холодильных машинах). Предельно допустимая концентрация R22 в воздухе 3000 мг/м при длительности воздействия 1 ч. Этот хладагент широко применяют для получения низких температур в холодильных компрессионных установках, в системах кондиционирования и тепловых насосах. В холодильных установках, работающих на R22, необходимо использовать минеральные или алкилбензольные масла. Нельзя смешивать R22 с R12 — образуется азеотропная смесь. [c.21]

Чем больше отклонения от идеального поведения в рассматриваемой системе, тем больше отличаются парциальные давления паров компонентов от величин, вытекаюш их из закона Рауля, и тем больше возможное отличие величины 71/72 от единицы. В неидеальной системе условие а = 1 может выполняться только при определенной концентрации жидкой фазы. При этом составы жидкости и пара становятся одинаковыми, как это видно из уравнения (IV-96), т. е. жидкая смесь, для которой а = 1, испаряется, а паровая — конденсируется без изменения состава. Таким образом, при а = 1 в системе образуется азеотропная смесь. В зависимости от характера отклонений от идеального поведения различают положительные и отрицательные азеотропы. [c.138]

Перегонка жидких смесей, образующих азертропный состав. Если компоненты А и В при взаимном растворении образуют азеотропную смесь, то из такой системы перегонкой можно выделить лишь азеотроп и компонент, взятый в избытке по отношению к составу азеотропной смеси. На рис. 40 и 41 приведены диаграммы температура — состав для смесей с положительным и отрицательным отклонением от закона Рауля. При перегонке жидких смесей с положительным отклонением от закона Рауля отгоняется азеотроп, а компонент, взятый в избытке по отношению к составу азеотропной смеси, остается в перегонной колбе при перегонке же жидких смесей с отрицательным отклонением от закона Рауля отгоняется компонент, взятый в избытке по отношению к составу азеотропной смеси, а азеотроп остается в перегонной колбе. [c.129]

Если двойная система образует азеотропную смесь, то взаимодействие между компонентами еще более сложно, и [c.217]

Рис. 59 (I) показывает, что при быстром охлаждении расплавы затвердевают в виде твердых растворов, причем система образует азеотропную смесь. При медленном охлаж- [c.223]

Перенося найденные точки на диаграмму в координатах Т— %-ный состав , получаем уже известную нам диаграмму кристаллизации расплава с образованием твердых растворов. Верхняя кривая есть кривая ликвидуса, а нижняя кривая — кривая солидуса. На рис. 136,6 дана такая же диаграмма для системы, образующей азеотропную смесь. [c.402]

Если данная система образует азеотропную смесь, с изменением давления изменяется и положение характеристической точки (рис. 12-8), что свидетельствует о том, что азеотроп является не химическим соединением, а раствором. Передвижение характеристической точки может [c.590]

Для разделения или очистки углеводородов погредством азеотропной перегонки требуется введение в систему разделяющего агента (растворителя), дающего возможность удалить из системы один или несколько компонентов. Для этого образующаяся азеотропная смесь должна иметь температуру кипения, настолько отличающуюся от температур кипения других компонентов системы, чтобы можно было ее отгонять. Послс того, как будет произведена азеотропная перегонка, остается решить задачу удаления разделяющего агента. [c.124]

Изопрен образует азеотропную смесь с н-пентеном, в системах изопентан-2 — метилбутен-1, изопрен — транс-пентен-2 обнаружены тангенциальные азеотропы, а в системах изопентан — изопрен, изопрен — ц с-пентен-2, 2-метилбутен-1 — изопрен и пентен-1 — изопрен — почти тангенциальные азеотропы. Таким образом, также исключается возможность разделения углеводородов Сй методом четкой ректификации, хотя он и наиболее экономичен. [c.157]

Физические соображения о выборе разделяющего агента, а) Темп е-ратура кипения разделяющего агента. Цель добавления разделяющего агента к смеси состоит в облегчении очистки или разделения смеси посредством перегонки. Образующаяся азеотропная смесь долллна обладать температурой кипения, настолько отличающейся от температуры кипения других компонентов системы, чтобы разделение посредством перегонки было возможным. В то же время желательно, чтобы в азеотропной смеси содержалось максимальное количество продукта на единицу веса испаряющегося разделяющего агента. На рис. 19 можно видеть, что концентрация углеводорода в азеотропной смеси будет больше, когда применяется высококипящий разделяющий агент. С другой стороны, из рис. 20 видно, что максимальное понижение температуры кипения достигается при применении низкокипящего разделяющего агента [6]. Для оценки относительной роли этих двух факторов необходимо экономическое сопоставление капитальных затрат и эксплуатационных расходов. [c.124]

Из изложенных положений следует, что образование бинарного азеотропа определяется отношением давлений паров рассматриваемых веществ и степенью неидеальности образуемой ими системы. Чем больше отклонения от идеального поведения, тем больше могут различаться по температурам кипения вещества, образующие азеотропную смесь. Наоборот, чем ближе система к идеальной, тем [c.8]

Сравнительно редкий пример системы с положительными и отрицательными отклонениями приведен на рис. 47. На рис. 48 представлена система с большими отрицательными отклонениями, образующая азеотропную смесь. [c.76]

При значительном различии температур кипения компонентов может быть реко.мендован следующий метод. Подбирается система из двух близкокипящих компонентов, аналогичная заданной. Аналогия должна быть сохранена в характере функциональных групп, поэтому новую систему надо подбирать из гомологических рядов разделяемых компонентов. К выбранным таким образом компонентам подбирается вещество, образующее-азеотропную смесь с минимумом температуры кипения с каждым из них, но с различной величиной понижения температуры кипения. В качестве разделяющего агента для первоначальной смеси принимается либо выбранное вещество, либо его гомолог. [c.54]

Метод подбора растворителя сводится к следующему подбирается система из двух близкокипящих компонентов, аналогичная разделяемой смеси (например, из гомологов), и к этим компонентам подбирается вещество, образующее азеотропную смесь с ми- [c.566]

Система ректификации аналогична приведенной для бутилакрилата. В первой колонне проводят отгонку воды и растворителя, образующих азеотропную смесь [104, 105]. Кубовые первой колоны ректификации поступают во вторую колонну, где удаляют спирт с небольшим количеством акриловой кислоты. В третьей колонне проводят очистку готового продукта. [c.212]

Из рис. 1.10 сдедует, что линии парциальных давлений, линия кипения и равновесная линия не зависят от состава (параллельны оси абсцисс). Система образует азеотропную смесь в точке А с минимальной температурой кипения. Кривая MAN изображает линию конденсации. [c.19]

Несложным является вычисление, если исследуемая система образует азеотропную смесь и известен ее состав хотя бы при одгюй температуре. Если общее давление Р не слишком высоко и нет надобности пользоваться активностями, то, так как в азеотропной точке Х[ = ух и л 2 = г/2, из уравнений (12-65) получим [c.608]

Разделение смеси на компоненты путем ректификации затрудняется в системах, в которых компоненты в чистом состоянии обладз7от близкими давлениями насыщенного пара или в которых образуется азеотропная смесь. В таких случаях нередко применяют методы, называемые азеотропной перегонкой и экстракционной (экстрактивной) перегонкой. Они основаны на добавлении к системе из двух компонентов третьего, который обладает различной растворяющей способностью по отношению к основным компонентам системы и в соответствии с этим неодинаково изменяет летучесть последних. В качестве примера азеотропной перегонки можно привести обезвоживание этилового спирта путем перегонки при добавлении бензола, а в качестве экстракционной — разделение бутан-бутиленовой смеси путем перегонкн при добавлении водного раствора ацетона. [c.324]

Пример VIII. 9. Система ацетон — хлороформ при давлении 760 мм рт. ст. образует азеотропную смесь состава у = х = = 0,335 мол. доли с максимумом температуры кипения / = 64,5° С. При этой температуре давление паров ацетона Р] = 100() ммрт. ст., а хлороформа Р2 = 858 мм рт. ст. [c.280]

Задача VIII. 7. Система этиловый спирт — вода при давлении 760 мм рт. ст. образует азеотропную смесь состава у = х = 0,8943, кипящую при i = 78,17° . Давление паров чистых компонентов при этой температуре составляет pi = 753 мм рт. ст. и рг = = 330 мм рт. ст. С помощью уравнения ван-Лаара определить состав жидкости и пара при температуре i = 80,7° , при которой давления паров чистых компонентов составляют pi = 835 мм рт. ст. W Рг = 366 мм рт. ст. [c.304]

На фиг. 4-1 (часть VIII) даны соотношения упругостей паров для бинарного раствора вода — пиридин [1]. Эта система показывает заметные отклонения от идеальности и дает смесь, общая упругость паров которой больше, чем у наиболее летучего чистого компонента в результате получается азеотропная смесь с минимальной температурой кипения. Части V, VI и IX фиг. 4-1 показывают парциальные и общие упругости паров для трех бинарных систем, в которых один из компонентов является соответственно парафиновым, циклопарафиновым или ароматическим углеводородом часть V, н-гептан и этиловый спирт [8] часть VI, циклогексан и этиловый спирт [9] часть IX, толуол и уксусная кислота [1]. В каждой из этих систем образуются смеси, общая упругость паров которых больше, чем у наиболее летучего компонента в чистом виде в результате этого образуются азеотроппые смеси с минимальной температурой кипения. Для этих систем отклонение от идеальности очень велико, и в каждом случае образуется азеотропная смесь с значительно более низкой точкой кипения, чем пизкокипящего компонента. Для бинарных растворов, оба компонента которых полностью смешиваются в жидкой фазе, возможнытривида диаграмм температура—состав (включающих как жидкую, так и паровую фазы), как показано на фиг. 4-2. [c.75]

Например, н-бутан с транс-бутеном-2 образует азеотропную смесь (т. кип.— 0,3 °С), содержащую 79,5 % транс-бутена-2, а бутадиен с бутаном — азеотропную смесь (т. кип. — 5,5 °С), содержащую 75,4 % бутана. В системах н-бутан-цис-бутен-2, изобутан—бутен-1, бутен-2 — бутадиен-1,3 обнаружена тангенциаль- [c.156]

В начале обратим внимание читателя на очень любопытное обстоятельство системы, в которых образуется азеотропная смесь, обладают существенными особенностями в термодинамическом описании, есть основания говорить о целом научном направлении термодинамики азеотропных систем. Образование азеотропа оказывает принципиальное влияние на протекание процессов перегонки и ректификации как в двойных, так и в более сложных системах. И в то же время азеотропные системы, не обладают абсолютно никакими особенностями в чисто химическом отношении, не обладают какой-либо спецификой межмолекулярных взаимодействий. Нередко встречающееся замечание, что азеотро-пизм — это как бы крайнее проявление неидеальности системы, является неточным. [c.58]

Удаление влаги способствует протеканию этих реакций в направлении алкоголята, чего достигают тщательным вакуумированием Или продувкой системы, а также повышением температуры при этих < иерациях. Более строгим решением вопроса является проведение Стадии подготовки каталитической системы в среде растворителя (бензол, хлорбензол, толуол), образующего азеотропную смесь с во-Дой, которая затем отгоняется [31]. Активность полученных таким образом каталитических систем выше, и они приводят к однородным Полимерным продуктам. [c.227]

На поверхности давление — состав системы ацетон (1) + хлороформ (2) + метанол (3) имеется седловина это означает, что при отклонении условий в одном направлении образуется азеотропная смесь с максимальной температурой кипения, а если условия меняются на противоположные, то образуется азеотропная смесь с минимальной температурой кипения. Это явление обнаружено Эвеллом и Уэлчем (1945), приведенный график построен ван Нессом и Эбботом [137]. [c.228]

Коэффициенты активности при бесконечном разбавлении системы ацетон (1) -I- хлороформ (2) при 1 атм равны 0,37 и 0,46 соответственно. При Xi = 0,345 и 64,5 °С образуется азеотропная смесь. Определите коэффициенты активности при Xi, равном 0,25, 0,50 и 0,75, исходя из обеих групп данных при помощи а) уравнения Маргулеса, б) уравнения Вильсона, в) уравнения NRTL при 12 = 0,30. [c.247]

Полное разделение двух летучих веществ удается при помощи не очень эффективной колонны лищь тогда, когда на кривой кипения смеси отсутствует максимум или минимум [567—570] , который часто наблюдается у смеси многих неорганических веществ и даже у смеси углеводородов. В таких случаях, помимо азеотропной смеси, можно получить только один компонент в чистом виде. Однако иногда можно создать более благоприятные предварительные условия для разделения веществ за счет добавления подходящего третьего компонента. В системе С2Н5ОН (т. кип. 78,30°) — Н2О, в которой образуется азеотропная смесь, содержащая 4,43% HgO (т. кип. 78,15°), после добавления бензола вначале отгоняется третичная азеотропная смесь (т. кип. 64,85°) таким путем (или же за счет добавления трихлорэтилена) можно легко удалить всю Н2О азеотропная перегонка), последующее отделение добавленного вещества не вызывает затруднений. Кроме того, при образовании азеотропной смеси можно использовать перегонку при пониженном давлении так, С2Н5ОН и Н2О не образуют азеотропной смеси при давлении ниже 75 мм рт. ст. В некоторых случаях эффективного разделения можно достигнуть при помощи особого метода экстрактивной перегонки [572]. Любой труднолетучий экстрагент, смешивающийся при температуре перегонки во всех соотношениях с другими компонентами, вводят в процессе перегонки в колонну сверху. Благодаря этому соотношение давления паров внутри ректификационной колонны смещается в благоприятную сторону, а сам экстрагент в большинстве случаев отделяют повторной перегонкой часто также при охлаждении происходит расслаивание. В некоторых случаях азеотропные смеси можно разделить дробной кристаллизацией, методами адсорбции или термодиффузии [573]. [c.482]

Несмотря на то, что разница в точках кипения соответствующих азеотропных смесей может бытк значительно меньше, чем таковая у самих изомеров, этот процесс может быть успешно использован вследствие больхлей растянутости линий жидкость — пар на диаграмме состав—температура для двух азеотропных смесей (рассматриваемых как бинарные системы) по сравнению с бинарной системой, состоящей из двух этих изомеров. В тех случаях, когда требуется очистить небольшие количества вещества в колонне, имеющей емкость и задержку слишком большую, чтобы можно было применить прямую перегонку, может быть использована азеотропная перегонка. В этом случае следует брать вещество, образующее азеотропную смесь, кипящую значительно ниже, чем исходная смесь, чтобы иметь возможность получать азеотропный дистиллат со сколь угодно низкой концентрацией данного соединения. Применяя избыток вещества, образующего азеотропную смесь, можно всю взятую для разделения смесь вывести из колонны в виде дистиллата. Этот метод очистки окажется непригодным, если не будет заметной разницы в точках кипения между азеотропной смесью, образуемой загрязнением, и азеотропной смесью выделяемого соединения. В случае же образования тройной азеотропной смеси,состоящей из основного вещества, загрязнения и вещества, образующего азеотропную смесь, загрязнение может быть удалено ценой потери определенного количества выделяемого соединения. Особые преимущества очистки с помощью азеотропной перегонки проявляются в тех случаях, когда вещество, подлежащее очистке, склонно к полимеризации, разложению или другим реакциям уже при обычной температуре его кипения. Добавление подходящего вещества, образующего азеотропную смесь, служит в этих случаях как средством для снижения температуры кипения, так и в качестве разбавителя данного вещества. [c.92]