Разгонка экстрактивная

Более совершенной установкой для периодической экстрактивной ректификации является установка с непрерывным возвратом разделяющего агента, схема которой изображена на рис. 79. Установка состоит из двух колонок, расположенных друг над другом. Исходная смесь загружается в куб верхней — экстрактив-но-ректификационной колонки. В процессе разгонки колонка непрерывно орошается разделяющим агентом, подаваемым с помощью насоса 1 или самотеком из емкости 2. По переливной трубе 3 раствор компонентов заданной смеси в разделяющем агенте вытекает из куба верхней колонны, поддерживая таким образом в нем постоянный уровень жидкости, и поступает в верх исчерпывающей ректификационной колонки 4, предназначенной для отгонки компонентов исходной смеси и регенерации разделяющего агента. Эта колонка в дальнейшем называется отгонной. Полнота отгонки компонентов исходной смеси, имею- [c.202]

Другой метод разделения смесей близкокипящих углеводородов отличается от описанного тем, что для разделения азеотропов используется не расслаивание, а экстрактивная ректификация [316]. Первая стадия разделения аналогична применяемой в методе, описанном выше, и заключается в отгонке углеводородов с большей степенью насыщения в виде азеотропов с надлежащим образом выбранным разделяющим агентом. Вторая стадия заключается в разделении этих азеотропов путем экстрактивной ректификации с применением в качестве разделяющего агента такого вещества, которое обеспечивает отгонку разделяющего агента, использованного при азеотропной ректификации. При этом углеводороды в смеси с разделяющим агентом процесса экстрактивной ректификации получаются в виде кубовой жидкости. Третья стадия процесса заключается в разгонке кубовой жидкости с отбором в дистиллате углеводородов, а из куба — разделяющего агента. [c.281]

В лабораторных условиях экстрактивную перегонку можно осуществить в колбе с ректификационной колонкой, немного видоизменив ее (рис. 30) . В колбу загружают разделяемую смесь. Во время разгонки из капельной воронки 1 с заданной скоростью непрерывно поступает экстрагент. Объем колбы должен быть, таким образом, рассчитан на постепенный переток всего необходимого экстрагента. Внутренний диаметр колонки 12 мм, высота насадки 500 мм, в качестве насадки использованы витки [c.50]

Предлагаемая читателю книга Перегонка представляет собой IV том издания под общим названием Техника органической химии . Отдельные главы ее написаны различными авторами. В книге рассмотрены процессы обычной ректификации, экстрактивной и азеотропной разгонок, разгонки сжиженных газов и низкокипящих жидкостей, вакуум-разгонки, молекулярной перегонки и, наконец, сублимации. Столь широкий охват всей проблемы, несомненно, вызовет интерес к книге со стороны химиков и технологов—научных работников, инженеров и техников, работающих в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, а также студентов химических и химико-технологических высших учебных заведений. [c.3]

ЭКСТРАКТИВНАЯ И АЗЕОТРОПНАЯ РАЗГОНКИ [c.269]

При разделении летучих жидких смесей в лаборатории и зачастую на заводе целью работы является получение компонентов смеси в чистом виде или выделение, по крайней мере, одного компонента почти в чистом виде. Первой и часто единственной стадией при таком разделении является ректификация. Однако в некоторых случаях полное разделение при помощи ректификации невозможно или непрактично. В этих случаях концентраты, приготовленные с помощью эффективной ректификации, могут быть иногда подвергнуты дальнейшему разделению на фракции различного молекулярного типа с помощью экстрактивной или азеотропной разгонки. [c.269]

При экстрактивной разгонке растворитель непрерывно добавляют в ректификационную колонку вблизи головки, чтобы поддерживать достаточно высокую концентрацию его в жидкой фазе. При азеотропной разгонке растворитель добавляют к загрузке, которую следует разогнать, для того чтобы получить азеотропную смесь с одним или несколькими компонентами исходной смеси. [c.271]

Логическим развитием этих представлений в приложении к ректификации является стремление изменить летучести компонентов смеси, которая должна быть разделена. В экстрактивной и азеотропной разгонках это достигается добавлением определенных растворителей. То же самое может быть также достигнуто проведением разгонки при пониженном давлении (гл. V и VI). Прежде чем рассмотреть экстрактивную и азеотропную разгонки, следует определить и объяснить некоторые понятия. [c.269]

Экстрактивная разгонка. Экстракция пара жидкостью, или экстрактивная разгонка, представляет собой разгонку, проводимую в присутствии вещества, которое нелетуче по сравнению с компонентами, подлежащими разделению, и взято для увеличения относительных летучестей компонентов, подлежащих разделению. Растворитель непрерывно вводится в ректификационную колонку вблизи головки таким образом, что в жидкой фазе по всей колонке поддерживается заметная концентрация его [6, 7]. Растворитель в пределах применяемых при разгонке концентраций и температур смешивается во всех отношениях со смесью, которая должна быть разделена. [c.270]

III. ЭКСТРАКТИВНАЯ И АЗЕОТРОПНАЯ РАЗГОНКИ 271 [c.271]

Растворитель. Вещество, облегчающее разделение и применяемое в экстрактивной разгонке, обычно называется растворителем. Оно кипит значительно выше (на 50—100°), нежели смесь, которая должна быть разделена. [c.271]

Экстрактивные разгонки бывают часто полезны даже в тех случаях, когда имеется различие в летучестях и в отсутствие растворителя. В этом случае может быть получено значительное уменьшение необходимого [c.271]

Неидеальные смеси. Примером этого типа смесей является двойная смесь метилциклогексана (т. кип. 100,8°) и толуола (т. кип. 110,8°). Относительная летучесть этой смеси уменьшается при увеличении концентрации метилциклогексана она равна лишь 1,07 при 90 мол.% метилциклогексана. Поэтому очень трудно очистить метилциклогексан от толуола. Разделение сильно облегчается при применении экстрактивной разгонки в присутствии такого полярного растворителя, как анилин [11]. Этот случай иллюстрируется далее диаграммой X, у для системы на рис. 3. [c.272]

Сложные фракции, которые кипят в пределах 20° и меньше и содержат вещества различных классов, легко могут быть разделены этим путем. Так, например, нефтяные фракции, кипящие в узких пределах, подвергались во время второй мировой войны экстрактивной разгонке на установках непрерывного действия для того, чтобы отделить толуол от неароматических соединений. Вполне очевидно, что возможны и другие подобные же применения экстрактивной разгонки. [c.272]

При экстрактивной разгонке добавкой растворителя умышленно создают неидеальную систему. В полученном растворе соотношение парциальных давлений и соответственно относительные летучести компонентов, которые должны быть разделены, будут различны. Эти явления и их численные выражения легче всего понять, если обратиться к следующим рассуждениям и уравнениям. [c.273]

Пригодность растворителя для экстрактивной разгонки зависит от его влияния на летучесть компонентов, подлежащих разделению, и на некоторые другие факторы, упомянутые ниже. Обычно предпочтительно выбирать такой растворитель, который увеличивает нормальное отношение давлений насыщенных паров и образует систему, в высшей степени отклоняющуюся от идеальной. В дополнение к этому растворитель должен достаточно высоко кипеть, чтобы компоненты, полученные с растворителем в виде одной фазы, могли быть легко отделены с помощью ректификации. Он должен также хорошо растворять и хорошо растворяться сам, чтобы не требовалось исключительно большого отношения растворитель смесь и чтобы в процессе разгонки не происходило перехода растворителя в другую фазу. Если же растворитель переходит в другую фазу, то увеличение относительной летучести будет значительно меньшим. Растворитель должен быть термически устойчивым для того, чтобы он не разлагался в процессе экстрактивной разгонки или последующей ректификации, проводимой для удаления из растворителя растворенных компонентов. Растворитель не должен быть ядовит, чтобы с ним можно было просто обращаться. Он также не должен реагировать с компонентами смеси образование устойчивых химических соединений или азеотропов с растворителем при экстрактивной разгонке нежелательно и может помешать требующемуся разделению. Если растворитель кипит на 50° выше смеси, опасность образования азеотропов становится незначительной (см. раздел П1). Желательно (но не обязательно) применять в лаборатории растворитель, имеющий широкое распространение. [c.275]

Оба эти прибора плохо работают в том случае, когда дестиллят, возвращаемый в куб, кипит значительно ниже смеси, находящейся в кубе (например, на 50°). В этих случаях возвращаемый дестиллят стремится сразу же превратиться прямо в пар, и тем самым истинное равновесие нарушается. Такое явление встречается иногда при испытании высококипящих растворителей для экстрактивной разгонки. Описаны приборы для определения равновесия, в которых этих затруднений можно избежать [16, 17]. Они представляют собой приборы проточного типа, которые обычно требуют относительно больших количеств испытуемой смеси. Они имеют то преимущество, что могут быть применены для исследования смесей, имеющих две жидкие фазы, в кипящей жидкости или в дестилляте или одновременно в том и в другом. [c.277]

Так как были сделаны анализы тройной смеси, то известны концентрации растворителя как в жидкой, так и в паровой фазах. Эти данные важны для расчета конструкции и при экстрактивной разгонке на лабораторных колонках. Был исследован ряд серий из пяти образцов каждая при концентрациях анилина 40, 60, 70 и 75 мол.% в загрузке. Затем были проведены повторные опыты. [c.279]

Отклонение температур кипения. В основе разделения с помощью экстрактивной разгонки лежит отклонение свойств смеси компонентов, которые подлежат разделению в присутствии растворителя, от идеальности отклонение для одного компонента будет значительно большим, чем для другого. Таким образом, сравнение действительных температур кипения растворов индивидуальных компонентов с температурами кипения, предсказанными для идеальной смеси, может дать приближенное представление о разделяющей эффективности растворителя. Это испытание может быть выполнено следующим образом. Смешивают равные объемы одного из компонентов и растворителя и определяют температуру кипения смеси. То же повторяют с другим компонентом. Отмечают разницу в наблюдаемых температурах кипения. Теоретическая температура кипения каждой смеси вычисляется по ее составу мольному) и точкам кипения чистых веществ, причем принимается линейная зависимость температуры кипения от состава. Разница между вычисленными точками кипения сравнивается с экспериментально найденной разницей. Если последняя значительно больше, чем вычисленная величина, то растворитель должен при экстрактивной разгонке улучшить разделение. Однако для точного установления степени этого улучшения требуется экспериментальная проверка с помощью прибора для определения равновесия. [c.283]

Критическая температура растворения. Многие растворители, пригодные для экстрактивной разгонки, не вполне растворимы при комнатной температуре в одном или в обоих компонентах, подлежащих разделению. Максимальная температура, при которой любая смесь компонента и растворителя, углеводорода и нитробензола, может еще существовать в двух жидких фазах, называется критической температурой растворения смеси (КТР). Эти величины известны для многих двойных смесей. Оказалось, что чем больше разница КТР компонентов, которые должны быть разделены в растворителе, тем более пригоден растворитель в качестве разделяющего средства для экстрактивной разгонки. Например, н-гептан и метилциклогексан, критические температуры растворения которых в анилине соответственно равны 70 и 41° [24], были подвергнуты разделению экстрактивной разгонкой в присутствии анилина как растворителя. При весовом отношении анилина к углеводородам, равном 2 1, разделение было достигнуто в три раза лучше, нежели то, которое может быть достигнуто при простой ректификации на той же самой колонке [12]. [c.283]

Данные по экстракции жидкостей. До того как была разработана экстрактивная разгонка, разделение близкокипящих фракций, состоящих из компонентов различных химических классов, с успехом осуществлялось главным образом с помощью экстракции жидкости жидкостью. В литературе были опубликованы работы по изучению равновесия фаз ряда частично растворимых систем. Часто для экстрактивной разгонки могут применяться растворители, пригодные для экстракции жидкости жидкостью при условии, что они имеют упомянутую выше характеристику, в частности относительно высокие температуры кипения. Для облегчения выбора растворителя на основании такого рода сведений в табл. 8—9 воспроизведена сводка данных, собранных Смитом [28] для тройных экстракционных систем. Заметим, что в ней приведена тройная система анилин—н-гептан—метилциклогексан, из которой два последних компонента могут быть разделены экстракцией анилином [29]. Эта же система может быть разделена с помощью экстрактивной разгонки [12] в присутствии анилина как растворителя. [c.285]

Типы смесей, которые подлежат разделению экстрактивной разгонкой, можно подразделить на следующие а) высокополярные, б) неполярные, [c.288]

При выборе растворителя для увеличения относительных летучестей при экстрактивной разгонке нужно учитывать следующие моменты [c.289]

Приборы и способы работы при лабораторной экстрактивной разгонке могут быть очень простыми или в достаточной мере сложными в зависимости от того, насколько часто производятся такие разгонки, и от числа приборов, которые работник обслуживает одновременно. [c.290]

А. ПЕРИОДИЧЕСКАЯ ЭКСТРАКТИВНАЯ РАЗГОНКА БЕЗ ВОЗВРАТА РАСТВОРИТЕЛЯ [c.290]

Наиболее просто экстрактивную разгонку в лаборатории осуществляют с помощью обычной, несколько видоизмененной лабораторной колонки периодического действия. В процессе разгонки растворитель непрерывно добавляют в головку колонки через трубку для термометра или термопары или через конденсатор. Продукт, отбираемый в головке колонки, содержит некоторое количество растворителя, который может быть удален при помощи другой операции. Основная масса растворителя накапливается в кубе, который должен иметь соответствующий размер для того, чтобы мог вмещать все количество добавленного растворителя. Остаток и растворитель могут быть разделены после окончания экстрактивной разгонки отгонкой первого на колонке, работающей как обычная ректифицирующая колонка. Этот способ работы особенно пригоден для очистки летучих соединений, применяемых для других физических и химических исследований, особенно тогда, когда загрязнение присутствует в небольшой концентрации (5% или меньше). [c.290]

Рис. 8. Лабораторная ректификационная колонка, приспособленная для экстрактивной разгонки.

Для хорошего разделения и очистки рекомендуется поддерживать флегмовое число углеводородов равным 10, а отношение растворитель—жидкий углеводород вполне может составлять 1 1. Для того чтобы собрать 100 мл отгона при скорости выкипания 500 мл в час и флегмовом числе-10, потребуется несколько больше двух часов. Считая, что отбор продукта займет 2,5 часа и 1 час потребуется на установление равновесия в колонке, продолжительность экстрактивной разгонки составит 3,5 часа. Это потребует 450 мл растворителя в час,-или всего 1 575 мл. При начальной загрузке в куб, равной 1 ООО мл, требуется) колба емкостью 5 л в качестве куба 2 (рис. 8). [c.291]

Присоединяясь к оценке полезности заполпения опытных нарт стандартного образца, следует отметить, что их форма может быть изменена применительно к специфпческпм условиям разгонки (например, для экстрактивной ректификации).—77/)гш. ред. [c.207]

Вода, присутствующая в товарном сивушном масле, значительно осложняет его разгонку из-за образования азеотропных смесей с компонентами сивушного масла. Первой стадией разгонки сивушного масла является выделение этанола, второй — его обезвоживание методом азеотропно-экстрактивной ректификации. Суть ее состоит в том, что в присутствии большого количества амиловых спиртов (около 50 мас.%) вода, образуя азеотроп с ними, ведет себя как легколетучий компонент и выводится через верх колонны. После конденсации азеотропная смесь расслаивается на пнжиий, з основном водный, слой и верхний, в основном спиртовой, слой. Спиртовой слой возвращается на орошение этанольной колонны, а водный подвергается разделению в отгонной колонне на воду и амилол, который направляется в этанольную колонну. [c.346]

Азеотропы. Постоянно кипящие смеси, или азеотропы, являются особой формой неидеальных растворов. Так как они состоят обычно из молекул разного типа, то многие из них могут быть легко разделены экстрактивной разгонкой. Например, смесь циклогексана с бензолом, которые при атмосферном давлении образуют азеотроп, содержащий 46,3 мол.% циклогексана, была с успехом подвергнута экстрактивной разгонке с анилином в качестве растворителя. Из верхней части колонки был получен практически чистый циклогексан, в то время как углеводородная часть жидкости в кубе содержала 22,4 мол.% циклогексана [12] (в расчете на смесь, не содержащую растворителя). Очевидно, что углеводородная смесь в каком-то месте кслонхи должна иметь азеотроп-ный состав. [c.272]

Приведенные рассуждения иллюстрируют влияние растворителей на относительную летучесть двойных смесей. Для достижения максимального эффекта влияния на относительную летучесть необходима высокая концентрация растворителя. Кольбэрн и Шэнборн [14] при изучении ряда неидеальных растворов установили, что это является общим требованием для экстрактивной разгонки. [c.275]

Так как разделение в лаборатории часто является основой новых промышленных способов разделения, то следует дать еще несколько допрлнительных соображений, имеющих значение при выборе растворителя. Растворитель должен быть недорог и легко доступен. Хотя для правильной работы при экстрактивной разгонке необходим высококипящий растворитель, однако он все же не должен обладать настолько высокой точкой кипения, чтобы для его регенерации требовалась исключительно высокая температура. Отсутствие корродирующего действия является весьма важным фактором для промышленного применения растворителя, так как углеродистая сталь является излюбленным материалом в различных заводских конструкциях. С точки зрения лабораторной работы вопросы коррозии не представляют такой важности, какую этот фактор имеет для промышленности, так как большая часть лабораторных колонок изготовлена из стекла, а металлические части обычно из нержавеющей стали. [c.275]

Выбор растворителя для применения при экстрактивной разгонке может быть произведен лучше всего на основе данных по равновесию пар—жидкость в присутствии растворителя. Это является особенно справедливым в том случае, когда намереваются провести большое число работ с данным выбранным растворителем. Приборы для определения равновесия сконструированы и работают таким образом, что в них достигается равновесие между паровой и жидкой фазами, эквивалентное одной теоретической тарелке. Они снабжены устройствами, П03В0ЛЯЮЩ.ИМИ отбирать пробы каждой из фаз (жидкости и пара) для анализа. Таким путем могут быть определены составы пара и жидкости, находящиеся в равновесии. [c.276]

Как пример оценки растворителей, мы можем привести влияние ряда растворителей на разделение двойной смеси метилциклогексан—толуоле помощью экстрактивной разгонки, найденное на приборе с внутренним приемником дестиллята, описанным выше. Во всех случаях в куб загружалось равное суммарное число молей раствора, содержащего 75 мол.% растворителя и 25 мол.% углеводородов. Последние состояли из смеси метилциклогексана и толуола, взятых в мольном отношении 1 1. Дестиллят и остаток освобождались от рас- [c.277]

При очистке с помощью экстрактивной разгонки 1 л бензола, содержащего 5% по объему циклогексана в качестве загрязнения, необходимо отобрать дестиллят в количестве, несколько большем, чем 50 мл углеводорода (5% от 1 ООО мл), плюс объем, эквивалентный задержке колонки и равный 7 мл, т. е. объем задержки при градиенте концентрации в колонке, отвечающей переходной фракции от циклогексана к бензолу. Если используется анилин, то дестиллят будет содержать 10—20% (объемн.) растворителя. В случае этой экстрактивной разгонки необходимый минимальный объем дестиллята будет приблизительно равен 80 мл, хотя будет лучше, если отобрать несколько фракций, особенно при предполагаемом переходе от циклогексана к бензолу, общим объемом по крайней мере 100—150 мл. Хорошо практиковать отбор ряда фракций по объему или весу, как это делается при аналитической ректификации, и определять в них чистоту отгона, освобожденного от растворителя. [c.291]

Обычно данные о системе, которая подлежит разгонке, не бывают столь полными, как в примере, приведенном выше. В таких случаях флегмовое число углеводородов выбирают равным 10, а отношение растворителя к углеводороду равным 1 1 и проводят разгонку так, как это делают при аналитических разгонках. Если применяют такой аппарат, какой изображен на рис. 8, то экстрактивная разгонка может быть выполнена в несколько последовательных стадий, если только это необходимо. Во-первых, количество растворителя, которое добавляется в процессе экстрактивной разгонки, ограничивается емкостью куба далее добавление растворителя прерывают и смесь неизвестного состава удаляют из растворителя с помощью обычной разгонки затем эту смесь после удаления регенерированного растворителя из куба вновь загружают в куб, а этот же растворитель добавляют в головку колонки для продолжения экстрактивной разгонки. Такой способ разгонки мог бы оказаться необходимым в приведенном выше примере, если смесь содержит 5% бензола и 95% циклогексана, так как будет необходимо отобрать в виде дестиллята весь циклогексан. [c.291]