Системы бинарные азеотропные

I. Х ана зависимость составов жидкой фазы и находящегося с ней в равнс весии пара от температуры для двухкомпонентной жидкой системы А — В при постоянном давлении. Молярный состав жидкой фазы X и насыщенного пара у выражен в процентах вещества А. По иривед нным данным 1) постройте график зависимости состава пара ог состава жидкой фазы при постоянном давлении 2) постройте диаграмму кипения системы А — В 3) определите температуру кипения системы с молярным содержанием а% вещества А каков состав первого пузырька пара над этой системой при какой температуре закончится кипение системы каков состав последней капли жидкой фазы 4) определите сос1ав пара, находящегося в равновесии с жидкой фазой, кипящей при температуре Tt 5) при помощи какого эксперимента можно установить состав жидкой бинарной системы, если она начинает кипеть при температуре Ti при наличии диаграммы кипения системы 6) какой компонент и в каком количестве может быть выделен из системы, состоящей из Ь кг вещества А и с кг вещества В 7) какого компонента и какое количество надо добавить к указанной в п. 6 смеси, чтобы получилась азеотропная система 8) какое количество вещества А будет в парах и в жидкой фазе, если 2 кг смеси с молярным содержанием а% вещества А нагреть до температуры 71 9) определите вариантность системы в азеотропной точке. [c.287]

ЖИДКИЕ СИСТЕМЫ - физико химические системы, находящиеся в жидком состоянии в определенном интерва-,гге температур при любых соотношениях компонентов. Наиболее подробно изучены двойные системы (двухкомпонентные, или бинарные). Для изучения Ж- с. важное значение имеют такие факторы, как взаимная растворимость жидкостей, давление пара, температура кипения, вязкость, образование азеотропной смеси. [c.97]

На фиг. 51 представлен ход азеотропической перегонки для случая разделения бинарного азеотропа с помощью третьего компонента, образующего с компонентами системы тройной азеотроп, кипящий при наинизшей в системе температуре. Азеотропную перегонку вообще удобно вести в периодически действующей ректификационной установке, так как все необходимое количество третьего све.чзо,- ) компонента может [c.150]

Типичным примером азеотропной ректификации, при которой разделительный агент, прибавляемый к бинарному азеотропу, образует более низкокипящий азеотроп с одним из его компонентов, является система метанол — ацетон, образующая постоянно кипящую смесь Е с минимальной точкой кипения при 54,6 °С содержание ацетона в смеси составляет 86,5%. Точки кипения метанола и ацетона соответственно равны 64,7 и 56,4 °С. [c.331]

Схема разделения азеотропных смесей. Разделение смесн с одним бинарным азеотропом можно показать на примере системы ацетон — циклогексан — бензол, рассмотренной в предыдущем разделе. Бинарный азеотроп ацетон — циклогексан отбирается в качестве дистиллята колонны азеотропной ректификации (ацетон из смеси с циклогексаном можно извлекать путем промывки водой с последующим разделением водного раствора ацетона обычной ректификацией). Принципиальная технологическая схема данного процесса показана на рис. 1Х-13. Процесс очистки бензола метанолом близок к этой схеме 1. [c.226]

Таким образом, при выборе разделяющих агентов для процессов азеотропной и экстрактивной ректификации должны учитываться свойства системы, подлежащей разделению. Прежде всего на основании данных о равновесии между жидкостью и паром в исходной системе должны быть определены требования, предъявляемые к разделяющему агенту. Затем на осиове этого должен быть произведен ориентировочный выбор предполагаемых разделяющих агентов. Следующей стадией является определение данных о равновесии между жидкостью и паром в бинарных системах, состоящих из компонентов заданной смеси и разделяющих агентов, с целью ориентировочного определения эффективности последних. Такое определение может быть произведено приближенно по уравнению (125). Наконец, для получения данных, необходимых для расчетов, связанных с проектированием, должны быть определены условия равновесия между жидкостью-и паром в многокомпонентной системе, состоящей из компонентов заданной смеси и разделяющего агента. [c.44]

Для образования седловидного азеотропа необходимо, чтобы на поверхностях давления паров и температур кипения смесей имелись пересекающиеся впадины и хребет. Условием этого является наличие в системе бинарных азеотропных смесей с противоположным типом экстремума. [c.293]

Применение азеотропной перегонки для разделения бинарных систем близкокипящих веществ, характеризующихся отсутствием азеотропизма, ректификация которых затруднена вследствие небольшой величины коэффициента обогащения, может быть иллюстрировано упомянутым выше примером обезвоживания уксусной кислоты, В рассмотренном примере разделительным агентом являлся изопропиловый эфир. На фиг. 52 представлен способ нахождения фигуративной точки А тройной системы, перегонка которой в периодическом кубе [c.153]

Е"] Если существуют такие значения давления и температуры, при которых бинарная система оказывается азеотропной, то [c.418]

Для широкого применения эффективного процесса азеотропной перегонки требуется наличие надежных данных по парожидкому равновесию бинарных и тройных систем, обладающих экстремальными точками на кривых равновесия. Эти данные экспериментально определены для сравнительно небольшого числа систем, а теоретические методы, предложенные для расчета равновесных данных в такого рода системах, громоздки и не могут считаться надежными. Поэтому в этой области предстоит большая работа по разработке методов, позволяющих удобно коррелировать данные, характеризующие парожидкое равновесие, [c.153]

Для увеличения относительной летучести одного из компонентов заданной смеси нужно, чтобы в бинарной системе, образованной азеотропным агентом й этим компонентом, были большие положительные (или меньшие отрицательные) отклонения от идеального поведения, чем в системе, образованной разделяющим агентом и вторым компонентом. [c.101]

Уравнение (121) имеет важное значение для теории процессов азеотропной и экстрактивной ректификации, так как оно не только доказывает возможность выбора разделяющих агентов на основе оценки степени неидеальности бинарных систем, но позволяет также термодинамически точно определять среднее увеличение коэффициента относительной летучести, вызываемое разделяющим агентом, по данным о равновесии в бинарных системах. [c.39]

Наличие в тройной системе бинарных азеотропов противоположного знака чаще всего порождает образование на поверхности температур кипения как лощин, так и впадин, что обусловливает образование седловинного тройного азеотропа. Так, системы типа 16 могут получаться, если между двумя азеотропными точками на поверхности температур кипения расположены лощина, порожденная двумя положительными бинарными азеотропами, и хребет, простирающийся от точки третьего бинарного азеотропа (он должен быть отрицательным) к противолежащей ему вершине, или, если между двумя точками отрицательных азеотропов проходит хребет, а между третьим — положительным бинарным азеотропом и противолежащей ем.у вершиной — лощина. В обоих случаях имеется четыре семейства дистилляционных линий, расположение которых показано на рис. 54, ц. В таких системах все точки бинарных азеотропов и лишь одна вершина концентрационного треугольника являются узлами. [c.173]

Методы предсказания свойств азеотропов в тройных системах разработаны значительно хуже, чем для бинарных систем. Термодинамические условия образования тройных азеотропов подробно исследованы Хаазе [94] здесь.же рассмотрен лишь приближенный метод предсказания свойств азеотропов в трехкомпонентных системах. Из общих термодинамических положений следует, что возможность образования и характер азеотропа в тройной системе определяются значениями частных производных коэффициентов относительной летучести двух компонентов Б азеотропной точке 8 и е , выражаемых уравнениями [c.93]

Установление связи между свойствами веществ и образуемых ими смесей является важнейшей задачей теории растворов. Общее решение этой проблемы чрезвычайно сложно из-за многообразия взаимодействий, могущих иметь место в реальных растворах. Применительно к требованиям теории экстрактивной и азеотропной ректификации задача может быть сведена к оценке степени неидеальности бинарной системы по данным о свойствах компонентов. [c.60]

Выше (стр. 31) было показано, что образование азеотропа является следствием отклонения системы от идеальности. Характер зависимости температуры кипения и состава пара от состава жидкости в бинарных системах, имеющих положительный и отрицательный азеотропы, иллюстрируется рис. 19. При составах жидкости, лежащих до азеотропной точки, в системах с положительными азеотропами пар содержит больше, чем раствор того компонента, концентрация которого принята в качестве независимой переменной. В области концентраций, лежащих за азеотропной точкой, пар относительно богаче вторым компонентом. В системах с отрицательными азеотропами имеет место обратная зависимость. [c.72]

Рис. 6.20. Корреляции суммарной полярности бинарных азеотропных систем от объемной доли мо-дифика 1 ора, системы ТИ1 и углеводород - модификатор (1), вода-модификатор (П), разбавитель метанол (до №20 включительно) (1Ц). Номера систем см. в табл. 6.15.

Свойства азеотропной смеси — ее температура кипения и состав — определяется степенью неидеальности системы и значением давлений паров чистых компонентов. Соответственно с рассмотренным (стр. 29) характером зависимости коэффициентов активности бинарных систем от состава, чем меньше различие давлений паров чистых компонентов, тем при меньших [c.72]

Пример 490. Вычислите составы бинарных смесей в системе акрилонитрил — стирол — 2,5-дихлорстирол, при которых сополимеризация является азеотропной. Вычислите мгновенные составы терполимеров на основе этих мономеров, взятых в количествах, соответствующих бинарным смесям всех трех азеотропов в соотнощении 1 2, 1 1, 2 1, а также в соотношениях 1 1 1, 1 1 2, 1 2 1, 2 1 1. Полученные данные для [c.188]

Состав бинарного азеотропа, определенный с помощью прибора однократного испарения, не достаточно точен. Как уже было сказано, при составах растворов, близких к азеотропному, составы фаз очень мало отличаются друг от друга, и в сравнительно большой области концентраций анализ практически не обнаруживает разницы между ними. При ректификации таких растворов разница концентраций кубовой жидкости и дистиллята значительно больше, и состав азеотропа может быть установлен более точно. Для такого определения необходимо знать тип азеотропа в бинарной системе и предполагаемую область составов, в которой он находится. [c.351]

Система типа II. Экстракция с флегмой. Условия температуры кипения А, В и С выше температур кипения гетероазео-тропных смесей А — С и В — С Л — С — бинарная азеотропная смесь (смесь А — С, обладая минимальной температурой кипения, кипит при температуре, более высокой, чем гетероазео-тропные смеси) тройные азеотропные смеси отсутствуют. Схема регенерации для этого случая представлена на рис. 84, а соот- [c.160]

Необходимо отметить, что системы, имеющие тройной азеотроп при наличии только двух бинарных, являются относительно редкими [45], и поэтому их практическое значение для азеотропной ректификации невелико. [c.137]

Переходной ступенью от теории ректификации бинарных 1)астворов к теории многокомпонентных систем является рассмотрение тройных смесей, часто встречающихся в нефтехимической технологии. При наличии данных но парожидкостному равновесию состояние тройных смесей поддается наглядному графическому представлению в системе трилинейных координат, а принятие некоторых упрощающих допущений позволяет проводить удобный графический расчет ректификации таких смесей. Исследование же процесса разделения тройных систем является основой для ностроения теории процессов азеотропной и экстрактивной ректификации, в которых разделение гомогенного в жидкой фазе азеотропа пли трудно разделимого бинарного раствора осуществляется путем добавления к системе третьего компонента. [c.247]

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]

Азеотропные данные. Многие бинарные системы являются азеотропными, т. е. такими, у которых состав жидкой смеси одинаков с составом равновесного пара. Если известны азеотропные условия (температура, давление, состав), то коэффициенты активности, находятся легко. Эти коэффициенты могут быть затем использованы для расчета двух параметров по какому-либо произвольно выбранному из табл. 8.3 выражению для избыточной энергии Гиббса. Обширные данные по азеотропньш смесям собраны в [41]. [c.301]

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]

Будет ли вершина концентрационного треугольника или азеотропная точка точечной изотермой-изобарой или через ее пройдет изотерма-изобара конечной протяженности зависит от соотношения температур кипения компонентов системы и азеотропов. Из очевидных геометрических соображений следует, что вершина концентрационного треугольника является точечной изотермой-шобарой, если вблизи нее по сторонам треугольника концентраций кривые температур кипения обеих бинарных смесей имеют наклон одинакового знака, т. е. температуры кипения возрастают или убывают по направлению к вершине. В этом случае часть поверхности температуры кипения вблизи вершины (поднята или опущена и концевые точки линии пересечения этой поверхности с горизонтальными плоскостями (7 = onst) будут лежать на сторонах, сходящихся в вершине. В этом легко убедиться, рассматривая рис. 35—37, на которых изображены изотермы-изобары дистилляционные линии для ряда трехкомпонентных систем. Если вблизи вершины кривые температур кипения имеют разные наклоны, то, как -можно убедиться из рис. 35—37, через эту вершину проходит изотерма-изобара конечной протяженности. [c.118]

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]

К числу органических соединений, которые образуют азеотропные смеси с этими углеводородами, относятся соединения, содержащие гидроксил, карбоксил, нитрил, амино, нитро и другие группы, которые обусловливают появление полярности в органических молекулах. Все привлекшие внимание авторов бинарные азеотропные смеси, в которых одним из компонентов является углеводород, были с минимальной точкой кипения исключение составляет система нентахлорэтан-1,3,5-триметилбензол, которая является азеотропной смесью с максимальной точкой кипения. Пента-х.лорэтан, вероятно, будет образовывать азеотропные смеси с максимальной точкой кипения и с другими углеводородами. Пентахлорэтан отличается от большинства известных веществ, образующих азеотропные смеси с углеводородами, тем, что полярность его появляется в результате введения связи С—Н в молекулу, которая имеет только связи С—С1, тогда как полярность молекул последних является результатом введения в молекулу углеводорода группы — ОН, С=0, — СН или других подобных групп. [c.77]

В зависимости от свойств системы характер поверхности давления (при 7 = onst) различен. В простейшем случае идеальной системы она является плоскостью. В системах с положительными отклонениями от закона Рауля поверхность давления располагается выше, а в системах с отрицательными отклонениями— ниже этой плоскости. Наличие азеотропных точек в бинарных системах, входящих в трехкомпонентную, обусловливает появление на поверхности давления выступов или впадин. Характер поверхности давления в трехкомпонентной системе еще осложняется влиянием совокупного взаимодействия всех компонентов друг с другом. Точка тройного азеотропа, отвечающая экстремуму давления, геометрически определяется как точка касания поверхности давления и плоскости, параллельной плоскости концентрационного треугольника. Рассекая поверхность давления плоскостями, параллельными плоскости треугольника составов, получаем в сечении линии — изотермы-изобары, которые должны быть замкнутыми вблизи точки тройного азеотропа (рис. 20, а). Поверхность давления может иметь такой ход лишь при наличии бинарных азеотропов. [c.74]

Применительно к процессу разделения бинарной смеси с ломощью азеотропной ректификации иопользование метода расчета от тарелки к тарелке существенно упрощается. В этом случае мы имеем дело с трехко.мпонентной системой, состоящей из двух компонентов заданной смеси и разделяющего агента, причем составы дистиллата и кубовой жидкости легко определяются по концентрации разделяющего агента в последней и п6 относительному содержанию компонентов заданной смеси в (продуктах разделения. Состав дистиллата обычно бывает весьма близок к составу азеотропа, разделяющего агента с отгоняемым веществом. [c.233]

В книге излагаются основы теории парожидкого равновесия в системах реальных растворов, элементы учения о межфазовой массопередаче, термодинамическая теория перегонки и ректификации полностью и частично растиорпмых бинарных систем, вопросы азеотропной и экстрактивной перегонки, методы расчета ректфи кации углеводородных смесей в присутствии перегретого водяного пара. Значительная часть книги носвя-щена теории и расчету перегонки и ректификации многокомпонентных смесей. [c.2]

Другой способ разделения бинарной гомоазеотропной смеси состоит в добавлении к системе надлежаще подобранного третьего компононта, так называемого отмывателя, обладающего свойством либо разбивать азеотроп, либо образовывать новые азеот-ропные смеси с одним или обоими компонентами сырья. Здесь мы подходим к процессу, именуемому азеотропной ректификацией ои применяется для разделения бинарных систем, которые либо трудно поддаются, либо даже вовсе пе поддаются разделению в обычной ректификационной колонне. [c.294]

С практической точки зрения наибольший интерес представляют тройные системы, которые могут встречаться при разделении методом азеотропной ректификации бинарных смесей с положительным или отрицательным азеотропом. Рассмотрим различные системы, придерживаясь классификации Молоденко и Бушмакина [80], предложивших различать пять групп систем соответственно типу и числу азеотропов в них. Поведение систем различных групп может быть выявлено с помощью диаграмм, приводимых на рис. 49—53. Система, подвергаемая разделению, на этих диаграммах изображается стороной АВ. [c.134]

При наличии в трехкомпонвнтной системе двух бинарных азеотропов одинакового характера (положительных или отрицательных) между азеотропными точками на поверхности давления проходит хребет или лощина (рис. 20,6). [c.75]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология