Перегонка гетероазеотропов

Рассмотрим сначала некоторые вопросы аппаратурного оформления процесса азеотропной перегонки. Если азеотроп гомогенный, то в ректификационную установку не требуется вносить каких-либо принципиальных изменений. Если азеотроп гетерогенный, то на орошение в колонну возвраш,ают не азеотроп, а только разделяюш,ий агент. Для этого применяют специальную азеотропную головку (рис. 232), которая позволяет выборочно применять в качестве орошения либо легкую, либо тяжелую фазу. Орошающую жидкость (флегму) целесообразнее подавать не в самую верхнюю часть колонны, а несколько пониже — во вторую сверху царгу. При работе в непрерывном режиме с образованием гомогенного азеотропа разделяющий агент примешивают к исходной смеси. При перегонке с образованием гетероазеотропа определенное количество разделяющего агента непрерывно возвращают в цикл с помощью азеотропной головки (см. рис. 223 и 232). Другие азеотропные головки описаны в разд. 7.5.3. [c.320]

Рис. III.7. Перегонка эвтектических гетероазеотропов.

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]

Кипение гетероазеотропа происходит при более низкой температуре, чем температуры кипения каждого компонента. Это понижение температуры кипения лежит в основе перегонки с паром, которая часто используется для дистилляции органических веществ с высокой температурой кипения и разлагающихся при нагревании. Если возможно, используют водяной пар, вводя его прямо в перегоняемое вещество, к которому добавлена вода. Тогда дистилляция происходит при температуре ниже 100° С. В приемнике конденсат расслаивается на воду и отогнанную жидкость (практически чистую, если вещество нерастворимо в воде, или азеотроп, как в рассмотренном выше случае). Далее органический слой отделяется и высушивается. Весовые количества воды и органического вещества в приемнике пропорциональны [c.193]

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]

При кипении жидкой системы, состоящей из двух слоев состава С и Ь (фигуративная точка F на рис. 69, в) образуется пар состава F. Поэтому такую смесь (гетероазеотроп) нельзя разделить путем перегонки. [c.242]

Способность некоторых жидкостей образовывать гетероазеотроп может быть использована для разделения истинных азеотропов добавлением третьего компонента. Так, например, пиридин образует с водой истинный азеотроп, который кипит при температуре 92 и содержит 43% воды. Для разделения этого азеотропа к нему прибавляют бензол, который образует с водой гетероазеотроп с более низкой температурой кипения (69° С). Поэтому при перегонке (ректификации) водных растворов пиридина в присутствии бензола в дистиллат переходит гетероазеотроп бензол — вода, а в остатке остается чистый безводный пиридин. Гетероазеотроп бензол — вода в конденсате разделяется отстаиванием и бензол снова поступает на ректификацию пиридина. [c.242]

ПЕРЕГОНКА ЧАСТИЧНО РАСТВОРИМЫХ СИСТЕМ (ГЕТЕРОАЗЕОТРОПОВ) [c.289]

Рис. 9.6. Перегонка частично растворимых систем (гетероазеотропов) первого типа.

Аналогичная картина наблюдается и в случае, если состав исходной системы а или а больше состава ус гетероазеотропа. В этом случае раньше выкипает жидкая фаза М, а температура перегонки повышается от t до д, и в кубовой жидкости концентрируется компонент А, являющийся в этом случае высококипящим. [c.291]

Рис. III.8. Схема установки для перегонки эвтектических гетероазеотропов.

Раствор А в В (верхний слой) сливается в колонну 1 здесь в результате перегонки образуется пар, представляющий собой гетероазеотроп, который поступает из дефлегматора 4 в отстойник 3. Остаток из колонны 1 является практически чистым компонентом В, который сливается в сборник 5. [c.541]

Ограниченно растворимые летучие смеси второго типа можно разделить перегонкой на гетероазеотроп и чистый компонент. Примерами систем с гетероазеотропом могут служить вода — диэтилке-тон, вода — анилин и др. [c.242]

В систе1не имеется эвтектическая точка. Рис. 19 представляет собой комбинацию диаграмм, характерных для первого (рис. И) и шестого (рис. 16) типа и подобен графику, изображающему гетерофазную систему (гетероазеотропия—рнс. 10, описана в разделе о теории перегонки). Линия А ЕВ —кривая затвердевания, а линия А СЕОВ —кривая плавления. Новые, не фигурировавшие до сих пор линии СГ и Ш характеризуют состав твердых растворов Rl и Ri, находящихся между собой в СОСТОЯНИЙ равновесия. По их отклонению от вертикальной прямой видно, что взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии падает с понижением температуры. Точка Е—эвтектическая в ней со- [c.39]

В расслаивающихся жидких смесях, т.е. при трехфазном равновесии жидкость - жидкость - пар, могут существовать т. наз. гетероазеотропы (псевдоазеотропы). В этих случаях составы равновесных паровых фаз (с,, j на рис. 2) лежат внутри интервала концентраций равновесных жидких фаз (aibi, 12 2 на рис. 2). При перегонке двухфазной жидкой смеси любого состава конденсат будет иметь постоянную концентрацию до тех пор, пока в кубе сохраняются обе жидкие фазы. Т-ра кипения такой смеси при этом ниже т-р кипения чистых компонентов. Полная аналогия с описанными вьпие истинными A. ., или гомо-азеотропами, наблюдается лишь при равенстве общего состава двухфазной жидкой смеси составу равновесного с ней пара. При повышении т-ры линия составов паровой фазы (линия L) пересекает пограничную кривую равновесия жидкость-жидкость (точка L) тогда вместо гете-роазеотропов в системе появятся гомоазеотропы (линия LM). [c.46]

В этом случае, как показано авторами настоящего пособия, разделение этой многокомпонентной смеси можно осуществить, используя различные технологические схемы. Совокупность вариантов схем, технологически приемлемых для разделения рассматриваемой пятикомпонентной смеси, можно определить методом термодинамико-топологического анализа. На рис. 11.7 приведен концентрационный пентатоп этой смеси. Все пространство концентраций пентатопа разделено трехмерной гиперповерхностью А2,(92,7°С)-А22(60,2°С)-А2з(68,4°С)-А2Д89,8°С) на две области перегонки. Устойчивыми узлами здесь являются верщина пентатопа, соответствующая воде, и верщина пентатопа, соответствующая н-бутиловому спирту ( -БС). Неустойчивым узлом является точка, соответствующая гетероазеотропу, образованному изомасляным альдегидом (ызо-МА) и водой (Аг,(60,2 °С)). Остальные особые точки являются седлами разных порядков. Таким образом, траектории перегонки и траектории ректификации при бесконечном флегмовом числе собраны в два пучка. Оба пучка траекторий начинаются в неустойчивом узле Аг,(60,2°С) и заканчиваются в устойчивых узлах, соответствующих воде (100°С) и и-бутиловому спирту (117,5°С). [c.393]

Первые бинарные азеотропы открыл Дальтон [1]. Азеотропы такого типа были образованы водой с соляной или азотной кислотами и принадлежали к отрицательным азеотропам. Перегонка с водяным паром многочисленных органических смесей привела к открытию гетероазеотропов задолго до появления этого термина. Напомним, что положительные тройные азеотропы, открытые Юнгом [И], содержали воду и, в основном, состояли из двух жидких фаз. Запа-тентовав[пое Юнгом обезвоживание этанола было основано на удалении положительного тройного азеотропа, содержащего воду, некоторое количество этанола и азеотропный агент, например бензол. [c.60]

При азеотропной перегонке необходимо, чтобы азеотропная смесь растворителя с одним из разделяемых компонентов (или тройной азеотроп) имела минимальную температуру кипения и чтобы образуюпхиеся азеотропы легче разделялись, чем исходная смесь (желательно образование гетероазеотропов). [c.36]

Определение содержания циклогексана методом гетероазеотроп-ной перегонки с водой Циклогексан образует с водой гетероазео-тропную смесь, которая отгоняется при температуре 69,5° С. [c.41]

В системе имеется эвтектическая точка. Рис. 19 представляет собой комбинацию диаграмм, характерных для первого (рис. 11) и шестого (рис. 16) типа, и подобен графику, изображающему гетерофазную систему (гетероазеотропий — рис. 10 — описана в разделе о теории перегонки). Линия А ЕВ — кривая затвердевания, а линия А СЕОВ —кривая плавления. Новые, не фигурировавшие до сих пор линии СР и ОС характеризуют состав твердых растворов и / 2, находящихся между собой в состоянии равновесия. По их отклонению от вертикальной прямой видно, что взаимная растворимость компонентов в твердом состоянии падает с понижением температуры. Точка Е — эвтектическая в ней сосуществуют в равновесии с жидкостью состава Хе две твердые фазы состава Хс и Хв. Если бы взаимная растворимость обоих компонентов могла возрастать сильнее, отрезок СО становился бы все короче и в пределе диаграмма совпала бы с изображенной на рис. 18. Вместо эвтектической точки появился бы минимум на кривой затвердевания. Если бы, наоборот, растворимость с понижением температуры уменьшалась, отрезок СО удлинялся бы и в пределе получилась бы диаграмма, приведенная на рис. 11. [c.39]

Вначале отгоняется непрореагировавший ацетальдегид в количестве 56,2 г, затем происходит дегидратация альдоля с образованием кротонового альдегида Вторая фракция, кипящая при 80—97 °С, представляет собой гетероазеотроп вода—кротоновьщ альдегид. Ее после охлаждения до 10 °С переносят в делительную воронку. Охлаждение способствует лучшему расслоению гетероазеотропа и получению кротонового альдегида с небольшим содержанием воды. В водном слое (62,6 г) содержится 11,3 г кротонового альдегида, органический слой (47,5 г) содержит 42,7 г кротонового альдегида. Полного обезвоживания кротонового альдегида можно добиться путем повторной перегонки, во время которой отгоняется гетероазеотроп вода—альдегид, а затем чистый продукт. [c.857]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология