Бинарные азеотропы положительные

Обсудим на примерах применение формулы (IV, 3) при решении упомянутых вопросов. Пусть из экспериментальных данных известно, что в тройных системах 4-компонентной системы диаграммы дистилляционных линий имеют вид, как на рис. IV, 7. При этом 4-компонентная система содержит три положительных бинарных азеотропа и один отрицательный в смысле отклонений от закона Рауля, а также два тройных азеотропа с минимумом температуры кипения. [c.78]

Возможны два варианта 1) через, точки двух бинарных азеотропов Ш) и ms и седловинную точку S проходит хребет и, следовательно, эти азеотропы отрицательные 2) через указанные точки проходит лощина и тогда ограничивающие ее бинарные азеотропы— положительные. В первом случае между третьим бинарным азеотропом (шз) и противолежащей ему вершиной на поверхности температур кипения должна располагаться лощина. Это может быть лишь в том случае, если азеотроп Шз — положительный. Но тогда его температура кипения — наинизшая в системе, и точка /Пз должна быть концевой точкой двух семейств дистилляционных линий. Тогда мы приходим к системе типа 16 (см. рис. 54, у), рассмотренной выше. Во втором случае точка тз не может отвечать отрицательному азеотропу, температура кипения которого выше температуры кипения образующих его компонентов, так как в этом случае получилась [c.173]

Согласно уравнениям (180) и (181) имеет место линейная зависимость gx l и lg Р" от lg Рь Это подтверждено опытными данными (рис. 34) для 9 систем с положительными и 4 — с отрицательными бинарными азеотропами, а также для тройных гетероазеотропов бензол—пропанол—вода и трихлорэтилен— этанол—вода. [c.112]

РЕКТИФИКАЦИЯ СИСТЕМЫ С ДВУМЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМИ БИНАРНЫМИ АЗЕОТРОПАМИ [c.122]

На рис. 49 приведены диаграммы для I группы систем, имеющих по два положительных бинарных азеотропа. Системы этой группы могут быть двух типов — не имеющие (рис. 49, а) и имеющие (рис. 49, б) тройной азеотроп. Соответственно с этим могут получаться различные ректификационные диаграммы. При отсутствии в системе тройного азеотропа в качестве первой фракции из тройных смесей отгоняется во всех случаях бинарный азеотроп с наинизшей температурой Добавим к за- [c.135]

Ко второй группе относятся системы, имеющие один отрицательный бинарный азеотроп (в системе, подлежащей разделению) и один положительный азеотроп, образуемый одним из компонентов заданной смеси и разделяющим агентом. Диаграммы, изображающие поведение разных типов систем этой группы, приведены на рис. 50. [c.137]

Первый тип — системы, в которых положительный бинарный азеотроп имеет наинизшую температуру в системе (рис. 50,а). У систем этого тина имеются три области ректификации, причем в каждой из них первой фракцией является положительный бинарный азеотроп т. Все разделяющие линии ректификации являются прямыми. [c.137]

Рассмотрение поведения систем, относящихся к различным группам, позволяет установить некоторые общие положения, имеющие значение для практического применения метода азеотропной ректификации. Из приведенных ректификационных диаграмм следует, что разделение положительных азеотропов более просто, чем отрицательных. Наиболее желательными разделяющими агентами являются вещества, образующие только бинарные азеотропы с одним или обоими компонентами заданной смеси. В последнем случае азеотропы должны иметь достаточную разницу температур кипения. В качестве агентов для разделения отрицательного азеотропа на компоненты наиболее целесообразно применять вещество с температурой кипения ниже температуры кипения этих компонентов, образующее только положительный азеотроп с одним из них или положительный азеотроп с одним и отрицательный с другим. Применение в качестве разделяющих агентов веществ, дающих с компонентами заданной смеси тройные азеотропы (положительные, отрицательные и седловидные), менее целесообразно, хотя в ряде случаев и позволяет осуществить выделение одного из компонентов. [c.142]

Для неазеотропных систем интегрирование следует вести от л 1 = О до = 1 Х1 — мол. доля летучего компонента в растворе), для систем с положительным бинарным азеотропом интегрирование ведут от точек х = О Хх 1 к азеотропу, а в случае отрицательного азеотропа интегрирование следует проводить от точки азеотропа к составам Хх = О и Хх = 1. [c.110]

Концентрация компонента в тройном положительном азеотропе меньше его концентрации в бинарном азеотропе той системы, которая обнаруживает большие отклонения от законов идеальных растворов. [c.12]

При наличии двух положительных и одного отрицательного бинарных азеотропов в системе образуется седловинный азеотроп, если компонент, не участвующий в образовании отрицательного бинарного азеотропа, имеет более высокую температуру кипения, чем два других компонента. Возможно образование седловинного азеотропа и при других сочетаниях бинарных азеотропов разных знаков. [c.21]

Исследуя азеотропию в трех- и многокомпонентных системах с помощью метода ректификационного анализа, необходимо учитывать, что при наличии бинарных и многокомпонентных азеотропов состав и последовательность получаемых фракций зависят от состава исходной смеси. Так, в тройной системе с тремя бинарными (Ш , ГП2, тз) и одним тройным (ЛI) положительными азеотропами (рнс. 7) имеется шесть ректификационных областей, различающихся по указанным признакам. В случае ректификационной смеси, состав которой изображается точкой а, принадлежащей ректификационной области 1, в виде первой фракции отгоняется тройной азеотроп М. При этом состав кубовой жидкости изменяется по прямой М до пересечения со стороной АВ треугольника в точке 6, а весь компонент С, содержавшийся в исходной смеси, будет отогнан в виде тройного азеотропа. При ректификации бинарной смеси Ь получается в дистиллате бинарный азеотроп гп1 (вторая фракция), а в кубе остается чистый компонент Л (третья фракция), [c.22]

Положительные и отрицательные трех- и многокомпонентные азеотропы образуются обычно в системах, имеющих бинарные азеотропы одного знака. [c.23]

Здесь уравнения (а) — (в) не что иное, как уравнения (IV, 28) — (IV, 30), причем для сокращения введено обозначение Дз = г з- -Л з —, з. В уравнениях (г), (д) — общее число бинарных азеотропов в тройной системе, а — число бинарных азеотропов с положительными отклонениями от закона Рауля, т. е. с минимумом температуры кипения относительно двойной системы. Уравнение (д) означает, что в тройной системе положительный [c.92]

В течение многих лет для получения всех видов положительных бинарных азеотропов в большинстве случаев успешно использовался метод ректификации. Существуют, однако, некоторые сомнения [31], можно ли указанный метод использовать без ограничений, связанных с особыми формами изобар температур кипения. Три различные формы последних изображены на рис. 5, а—в. В первом случае (рис. 5, а) изобара температуры кипения тангенциальна к горизонтальной линии, проходящей через точку 1 , представляющую нормальную температуру кипения низкокипящего компонента Л. В таком [c.23]

При продолжении упомянутого процесса ректификации высоко-кипящие положительные бинарные азеотропы А, Я,.) отгоняются, если I больше е и меньше к [c.24]

В соответствии с предложенными символами, подстрочный индекс Z обозначает, что два, три или четыре компонента образуют зеотропы. Знак (—) означает отрицательный бинарный азеотроп или зеотроп. В случае положительных азеотропов и зеотропов знак ( + ) обычно опускается. [c.34]

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ БИНАРНЫЕ АЗЕОТРОПЫ, ОБРАЗОВАННЫЕ АЗЕОТРОПНЫМ АГЕНТОМ (А) С РЯДОМ (В) ГОМОЛОГОВ [c.40]

Часто, помимо исследования азеотропных областей, образованных каждым из компонентов А, В п Н в отдельности с гомологическими рядами А), (В) и (Я), необходимо исследовать положительные тройные азеотропы А, В, Я,), образованные веществами А vl В с рядом гомологов и их изомеров (Я). При этом величину азеотропной области бинарного азеотропа А, В) относительно ряда бинарных азеотропов В, Я,.) можно определить уравнением [c.61]

При исследовании составов полного ряда положительных бинарных азеотропов А, (см, рис. 26) можно видеть, что в тангенциальном азеотропе с температурой кипения tjj концентрация компонента Не равна 100%. Очевидно, при движении от точки к через ряд азеотропов, концентрация компонента А возрастает до тех пор, пока в верхнем тангенциальном азеотропе А, Н не достигнет 100% [85]. [c.64]

Н и хребтовой линии [(—)А, ,D I, II, III, IV, V п VI — области ректификации (Р, Н) и (А, Н) — проекции положительных бинарных азеотропов [(—) А, Р — проекция отрицательного бинарного азеотропа 1, 2, 3, 4 и 5 — составы смесей, последовательно подвергавшихся периодической ректификации . [c.96]

Кривая изменения состава кубовой жидкости при ректификации обнаруживает значительную кривизну вблизи точки А, затем переходит в линейный участок, достигающий точки В, которая лежит на прямой, соединяющей точку (Р, Н) с точкой [(—)Л, Р]. Очевидно, если смесь, состав которой изображен точкой В, подвергнуть дальнейшей ректификации, она будет разделена на два азеотропа положительный бинарный азеотроп (Р, Н) в дистилляте и отрицательный бинарный азеотроп [(—)Л, Р] в кубовом остатке. К сожалению, количество смеси, оставшееся в кубе, было слишком мало, чтобы продолжить ректификацию. [c.98]

Пример П. Пусть в системе АВСО, рассмотренной в примере I, при соблюдении аналогичного (17.29) условия распределения температур кипения чистых ве1цеств имеется единственный положительный бинарный азеотроп, образуемый компонентами С и А. Состав азеотропа д моль/моль. Схема такой системы, при достаточной эффективности ректификационного аппарата показана на рис. 39. [c.201]

При добавлении разделительного агента к положительным гомоазеотропам образуются азеотроиы, кипящие нри более низкой температуре, чем исходный. В некоторых же случаях разделительный агент образует тройной азеотрон, мипимальная точка кипения которого более низка, чем температура кипения исходного бинарного азеотропа. [c.328]

Итак, для полного разделения бинарного азеотропа Еу третий компонент до.лжен образовывать вспомогательный положительный азеотрон Е2 с одним из составляющих исходной смеси, и этот азеотроп должен иметь наименьшую точку кипения для данной тройной системы. Хотя теоретически безразлично, с каким из компонентов разделительный агент образует азеотрон, с практической точки зрения желательно, чтобы это был компонент, для которого требуется меньшая степень чистоты. [c.332]

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]

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]

Большой интерес представляют системы, в которых имеются как положительные, так и отрицательные бинарные азеотропы. Два положительных азеотропа или положительный азеотроп и низкокипящий компонент, не входящий в состав этого азеотропа, порождают образование хребта на поверхности давления. Два отрицательных азеотропа или один отрицательный азеот-. роп и высококипящий компонент, не входящий в состав этого азеотропа, обусловливают появление впадины. При одновременном наличии в тройной системе хребта и впадины может получиться седловина на поверхности давления (рис. 20, в). При наличии седловины к поверхности давления можно провести параллельную концентрационному треугольнику касательную плоскость. Точка касания отвечает седловидному или положительно-отрицательному азеотропу. В соответствии с геометрической природой седловины давление (или температура) в точке седловидного азеотропа не должно быть ни самым большим, ни самым малым в системе. Следоватепьно, седловидные азеотропы не имеют экстремума температуры или давления. Такой азеотроп впервые был обнаружен Райндерсом и де Минье [79] пр исследовании системы ацетон—хлороформ—вода. [c.75]

Техника определения наличия и свойств. бинарного азеотропа заключается в следующем. В куб колонки загружается омесь, включается обогрев куба, и колонка выводится, на режим работы без отбора дистиллата ( на себя ).. По достижении установившегося режима для удаления возможных ниэкокипящик лр и-месей медленно отбирается. небольшая порция дистиллата (2—5% от загрузки). После этого колонка вновь в течение 0,5—1 часа работает на себя . Наличие азеотропа отпределяет-ся прежде всего по ПОказа ния1м термометра, установленного вверху. колонки. Если темтература вверху колонки ниже температур кипения комлонентов, то это указывает на образование положительного азеотропа. [c.107]

Методика определения наличия и состава трекхкомпонентных азеотропов в принципе аналогична описанной методике исследования азеотропизма в бинаряьих системам. Различие заключается в том, что трехкомпонентные смеси при ректификации разделяются на большее число фракций, чем бинарные. Это, однако, может вызвать некоторое усложнение только при определении свойств седловидного и отрицательного азеотропов. Наличие и свойства положительных тройных азеотропов, с которыми наиболее часто приходится сталкиваться на пр актике, устанавливаются так же, как для бинарньих положительных азеотропов. Разумеется, температура ввер ху колонки должна Б этом случае сравниваться с темиература ми кипения не чистых компонентов, а образуемых И МИ бинарных азеотропов. [c.108]

Из изложенного следует, что число ректификационных областей может совпадать с числом дистилляционных областей или превышать последнее. Число ректификационных областей в концентрационном треугольнике возрастает с увеличением числа азеотропов. Если в системе имеются только бинарные азеотропы, то число ректификационных областей на единицу больше числа этих азеотропов. Тройной азеотроп — положительный, отрицательный или седловидный—увеличивает число ректификационных областей еще на 2. Таким образом, максимальное их число в трехкомпонентной системе равно шести. [c.134]

Пятую группу образуют системы, в которых имеется два отрицательных и один положительный бинарных азеотропа (рис. 53). Между точками отрицательных азеотропов в этих системах проходит хребтовая линия М1М2, вместе с прямыми Aiim и Жгт разделяющая поле концентрационного треугольника на четыре ректификационные области. Если прибавить к смеси Aij соответствующее количество разделяющего агента, то полученную смесь О можно путем ректификации разделить на смесь компонентов А и Р, отгоняемую в виде положительного бинарного азеотропа т, и смесь компонентов В к Р, образующих отрица- [c.141]

Многокомпонентные азеотропы, соответствующие максимуму давления пара, называются положительными, минимуму давления пара — отрицательными, а седловинной точке — седловинными или положительно-отрицательными. Все три тнпа азеотропных смесей встречаются на практике. Отличительная особенность седловинного азеотропа заключается в том, что температура его кипения не является ни наивысщей, ни наинизщей температурой кипения жидких смесей. Например, в тройной системе хлороформ — метиловый спирт — метилацетат первый компонент образует бинарный азеотроп со вторым с температурой кипення при атмосферном давлении 53,4° С, а с третьим — с температурой кипения 53,8° С. Эти положительные бинарные азеотропы порождают образование лощины на поверхности температур кипения. Благодаря наличию отрицательного бинарного азеотропа метилацетат — хлороформ на поверхности температур кипения получается хребет, простирающийся от этого азеотропа до вершины чистого метанола, имеющего более высокую температуру кипения, чем другие компоненты. В результате пересечения хребта и лощины на поверхности температур кипения получается седловина и образуется тройной седловннный азеотроп с температурой кипения 56,4° С. [c.12]

Можно предположить, что величины азеотропных областей компонента, образующего бинарные положительные азеотропы с различными гомологическими рядами, будут отличаться друг от друга. Ранее существовало мнение, что изомеры, принадлежащие к одному и тому же гомологическому ряду, не способны образовывать бинарные азеотропы друг с другом. Однако Калингерт и Войцеховский [67] доказали, что два изомерных углеводорода, незначительно отличающихся по температуре кипения, могут образовать отрицательный азеотроп, существующий в очень узком интервале температур и давлений. С изменением давления смесь становится гомо-зеотропной. Азеотропные области, образованные бензолом с парафиновыми и нафтеновыми углеводородами, больше азеотропных [c.52]

Если в тройной системе имеется одии отрицательный и один положительный бинарный азеотроп, причем в образовании последнего не участвует компонент с наивысшей температурой кипения, то, как правило, образуется тройной седловииный азеотроп. [c.21]

Наиболее просто исследовать с помощыо ректификационного метода системы с положительными азеотропами, особенно бинарные. Поскольку положительный бинарный азеотроп имеет наименьшую температуру кнпения, он концентрируется в дистиллате. Температура кипения азеотропа при заданном давлении в колонке фиксируется по показанию термометра, установленного в головке колонки. Если эта температура ниже температуры кипения низкокипящего компонента, то в системе образуется азеотроп. Его состав определяется путем анализа отбираемых проб. [c.22]

Так как исследованию азеотропии в трехкомпонентиых системах предше-ует изучение бинарных систем, то наличие и тип тройного азеотропа устанавливаются путем сопоставления температуры постояннокипящей тройной фракции температурами кипения чистых компонентов и бинарных азеотропов. Наиболее поостые случаи, когда все азеотропы — бинарные и тройной — имеют один знак. При этом тройной положительный азеотроп обнаруживается в виде первой фракции, отбираемой в условиях температуры более низкой, чем температуры кипения бинарных азеотропов. Тройной отрицательный азеотроп, наоборот, должен обнаруживаться в виде последней, третьей фракции, имеющей наивысшую температуру кипения в системе. Чтобы получить возможно более достоверные данные о свойствах а [c.23]

В качестве примера приведем случай, когда метод продуктового симплекса позволяет определить возможные варианты разделения многокомпонентной азеотропной смеси, чего нельзя добиться с помощью описанных ранее методов это — двадцатикомпонентная азеотропная смесь, представляющая собой нафталиновую фракцию каменноугольной смолы [25]. Из работы [30]. "посвященной исследованию структуры диаграммы данной смеси методом термодинамико-топологического анализа и разработанной на этой основе принципиальной технологической схемы разделения, известно, что рассматриваемая полиазео-тропная смесь образует 38 бинарных азеотропов с положительным и отрицательным отклонением от закона Рауля и 16 тройных седловых азеотропов. Состав разделяемой смеси, температуры кипения и коды компонентов приведены в табл. 111,8. Состав, температуры кипения и коды азеотропов даны в табл. 111,9. [c.123]

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]

На рис. 26, б дано графическое изображение азеотропной области, образованной бинарным азеотроиом А, В) с рядом бинарных азеотропов В, Я ). На этом рисунке показаны две тангенциальные изобары, ограничивающие область образования положительных тройных азеотропов (А, В, Я,.). Ниже и выше этих ограничивающих линий существуют только зеотропные смеси бинарного азеотропа А, В) с В, (В, ... и с (В, Я,,1), (В,Н,,,),. .. [c.61]

Подобное явление можно наблюдать при исследовании ряда А, В, Hf) положительных тройных азеотропов. Необходимо отметить лишь некоторые особенности. Концентрация компонента достигает максимальной величины, равной концентрации главного азео-троппого агента А в бинарном азеотропе А, В). На диаграмме (см. рис. 26, б) бинарный азеотроп представлен точкой кото- [c.64]

Особого внимания заслуживает другой двуположительно-отрицательный азеотроп [(—) А, Р (-И) Т], где А — уксусная кислота, Р — пиридин и Г — толуол. Первые опыты с указанным азеотро-пом проведены Змысловской, но результаты не публиковались, так как не было убежденности в достаточной чистоте толуола. Все примеси, обнаруженные в толуоле, уменьшали показатель преломления. При ректификации толуола наблюдается то же явление, которое было описано Андерсоном для нитрационного бензола все примеси отгонялись при более высокой температуре бензола, так как они образуют тангенциальные или почти тангенциальные изобары температур кипения. В книге Тиммермана [103], опубликованной в 1950 г., наиболее высокое значение показателя преломления толуола равно 1,49693. Значение показателя преломления толуола, определенное Хрущелевской, оказалось несколько выше — 1,4970. Противоречие между двумя опытами Лека (1918 г.), в первом из которых существование азеотропа пиридин — толуол отрицалось, а во втором — подтверждалось, было разрешено в пользу последнего. Состав и температура кипения положительного бинарного азеотропа (Р, Т), определенные эбуллиометрическим методом, оказались равны [c.94]