Бинарные азеотропы состав

В некоторых случаях третий компонент, прибавляемый к бинарному азеотропу, образует в свою очередь азеотроп с одним из компонентов системы. Этот случай нашел свое практическое применение в разделении некоторых гомогенных азеотропов, например, системы метанол—ацетон , образующей постоянно кипящую смесь с минимумом точки кипения. Состав азеотропической смеси равен 86% ацетона, а ее температура кипения 54,6° С. [c.148]

Вычисляем составы исходных мономерных смесей, полученных смешением бинарных азеотропов в различных соотношениях, например азеотропных смесей I и II, содержащих в своем составе акрилонитрил, взятых в мольном соотношении 1 2. Допустим, взяли 1 моль смеси I (0,36 моль Mi и 0,64 моль М2) и 2 моль смеси II (2-0,54 моль Mi и 2-0,46 моль М3) получили смесь, содержащую 3 моль всех трех мономеров (1,44 моль Mi, 0,64 моль М2, 0,92 моль Мз) состав смеси в мольных долях таков [c.189]

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]

Если состав бинарного азеотропа неизвестен, то его можно вычислить из температуры кипения азеотропа при известном давлении и давлении паров [c.122]

Закон был установлен Вревским строго термодинамически, но сформулирован в качественной форме. Позднее рядом авторов были предложены уравнения, в основном полуэмпирические, предназначенные для количественного расчета влияния температуры на состав бинарного азеотропа. [c.43]

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]

Отметим некоторые закономерности поведения этих линий. Точка тройного азеотропа, как и точка однократного тангенциального тройного азеотропа есть точка пересечения трех линий /Сг = 1. В точке бинарного азеотропа пересекаются две линии /Сг = 1, каждая из которых соответствует одному компоненту, образующему данный азеотроп В связи с этим из точки бинарного азеотропа внутрь треугольника Гиббса выходят по две линии К% = 1. Оканчиваются они только в таких азеотропных точках, у которых в состав соответствующих азеотропов входит также t-й компонент. В остальных случаях линии Ki = 1 могут выходить на те стороны треугольника, которые отвечают нулевому содержанию компонента i в данной бинарной составляющей. В общем случае из вершины треугольника / может также выходить одна линия / i = 1, причем эта линия соответствует -му компоненту. Иногда линия Ki = 1 может начинаться и заканчиваться на одной и той же стороне, удовлетворяющей условию Xi = 0. Тогда эта линия охватывает бинарный азеотроп, не содержащий компонента г. [c.125]

Первая зона постоянных, концентраций соответствует составу азеотропа Лш с минимумом температуры кипения. Далее состав смеси будет изменяться вдоль сепаратрисы Лш — Лгз вплоть до второй зоны постоянного состава, соответствующего бинарному азеотропу Лгз с минимумом температуры кипения. В этой зоне исчезнет компонент 1 и в следующей секции будет разделяться бинарная смесь 2—3. Компонент 2 исчезнет в третьей зоне, и она будет содержать только чистый" компонент 3. Затем последует четвертая зона с составом азеотропа Л13 и траектория процесса пойдет вдоль сепаратрисы, соединяющей азеотропы Л13 и Ац. При приближении состава смеси к составу азеотропа Ац (в последней секции снова появляется компонент 2) наступит последняя зона постоянных концентраций, расположенная в низу ректификационной колонны. [c.145]

Внутри треугольника области отделены друг от друга прямолинейными разделяющими линиями Риб — Р1, рьб — ц рсб — 10, р10 — 0, Р10 — р0, Р10 — р. Если состав куба находится на одной из разделяющих линии, то по мере отгона тройного азеотропа он будет смещаться по этой линии, пока не попадет в соответствующую точку бинарного азеотропа или компонента. Фактически разделяющие линии представляют собой одномерные ректификационные области, в которых порядок выделения фракций передан обозначениями. Отметим, что отрезки р1 — Р, Рь — 1, 10 — ц 10 — 0, рО — 0, р0 — р тоже являются одномерными ректификационными [c.171]

Если точка состава куба р принадлежит области I (рис. VI, 19, б), то в первой фракции будет выделяться компонент 2, поскольку в области 1 все с-линии сходятся к точке 2. По мере отгона первой фракции состав куба сместится по прямой линии в точку д. Через эту точку проходит с-линия 23—1, направленная в точку бинарного азеотропа 23, поэтому последний будет выделяться в качестве второй фракции. При отгоне второй фракции состав куба сместится из точки д по прямой в точку 1 и в конце ректификации будет перегоняться компонент I. [c.172]

Аналогичным образом, если состав куба принадлежит области 1 (рис. VI, 19,6), в первой фракции будет выделяться компонент 3, затем, когда состав куба сместится в одну из точек линии 23—1, начнет, как и ранее, отгоняться бинарный азеотроп 23, потом — компонент I. [c.172]

Таким образом, при идеальной ректификации в дистилляте получается чередование бесконечно малых количеств компонента 2 и азеотропа 23, которые смешиваются друг с другом. Экспериментально чередование составов в дистилляте, конечно, может не замечаться и в результате получается фракция, состав которой постепенно изменяется. Фракция подобного типа называется фракцией переменного состава и ее состав в ходе процесса будет смещаться вдоль линии 23—2. В качестве примера можно упомянуть систему ацетон — хлороформ — бензол [109], в которой имеется один отрицательный бинарный азеотроп ацетон — хлороформ. Следует подчеркнуть, что появление фракции переменного состава обусловлено не недостаточной эффективностью колонки, а самой природой системы. [c.173]

Рассмотрим протекание ректификации кубового раствора состава д. После отгона некоторого количества первой фракции — азеотропа тй, состав куба попадет в точку <71 и в дистилляте начнет выделяться тройной седловой азеотроп. Однако это сразу же приведет к переходу точки состава куба в ректификационную область I, в которой должен отгоняться азеотроп тд,. В итоге после короткого переходного периода, связанного с пересечением разделяющей линии, в дистилляте будет выделяться азеотроп тй и точка состава куба начнет смещаться по линии <71 2. Когда состав куба попадет в точку д , отвечающую, раствору муравьиная кислота— вода, в дистилляте будет наблюдаться выделение чистой муравьиной кислоты, как это и обнаруживалось в ректификационных опытах. Заключительной фракцией в процессе будет бинарный азеотроп муравьиная кислота — вода. [c.174]

Допустим, требуется выделить компонент 1 из азеотропной смеси его с компонентом 2, причем азеотроп 12 в двойной системе образует или минимум, или максимум температуры кипения. Подберем такой компонент 3 — разделяющий агент, который приводил бы в тройной системе 1—2—3 к образованию двойного азеотропа 23 с самой малой температурой кипения зо всей тройной системе. Добавим разделяющий агент в азеотропную смесь 12 с таким расчетом, чтобы состав получившегося тройного раствора соответствовал точке д (рис. VI, 21). Тогда ректификация тройного раствора будет протекать следующим образом. В качестве первой фракции в соответствии с характером фазового равновесия будет отгоняться бинарный азеотроп 23 и точка <7 будет смещаться к точке 1. [c.175]

Например, если состав бинарного азеотропа изменяется с изменением давления, то при наличии заметного сдвига в составе азеотропа бинарную смесь можно разделить, используя комплекс из двух колонн, работающих при разных давлениях (рис. VII, 14). Данные по разделению реальных бинарных смесей указанным методом приведены, например, в работах [98, 124, 125]. Расчет величины рецикла и выбор оптимального варианта обвязки потоковыми линиями колонн комплекса изложены в работах [68, 88]. [c.204]

Исходная смесь Г, состав которой расположен в области ректификации I, подается на первую колонну, работающую при атмосферном давлении. В качестве верхнего продукта можно выделить воду (Z) соответствует неустойчивому узлу в данной фазовой диаграмме). Точка состава кубового продукта будет находиться в окрестности, разделяющей области ректификации I и IV. Этот кубовый продукт подается в колонну 2, работающую при давлении 6,6—26,6 кПа. При этом давлении тройной седловой азеотроп, бинарный азеотроп и разделяющие линии сместятся (новое положение разделяющих линий представлено пунктирными линиями). Следовательно, состав кубового продукта (Ж,) колонны 1 окажется в области ректификации IV. Тогда из него можно выделить в виде верхнего продукта муравьиную кислоту, состав которой соответствует неустойчивому узлу в этой области ректификации, а в качестве кубового продукта полу- [c.192]

При наличии в системе тройного азеотропа состав последнего располагается внутри (вне) треугольника, вершинам которого отвечают составы бинарных азеотропов, если тип последних одинаков (различен). [c.295]

Состав азеотрона выражают в мольных или весовых процентах. При графическом изображении азеотропная точка бинарного или тройного азеотрона (при данном давлении) точно соответствует экстремуму на кривой или поверхности давления пара. В 1910 г. русский ученый Вревский [15] сформулировал общее правило для изменения состава бинарного азеотропа с изменением давления. В соответствии с этим правилом, в случае максимума давления пара повышение давления вызывает рост концентрации компонента с большей теплотой парообразования, а у смесей с минимумом давления пара — рост концентрации компонента с меньшей теплотой парообразования. [c.12]

Точнее состав сколь угодно близкий к составу бинарного азеотропа, так как получить точно состав последнего можно лишь при бесконечном числе ступеней разделения. — Доп. ред. [c.23]

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]

Одно только знание количества и природы гомологических рядов, присутствующих в полиазеотропной смеси, не позволяет точно определить ни нижний предел азеотропной области, ни число компонентов, входящих в состав азеотропов или зеотропов, собираемых в приемнике. Например, может случиться, что первым будет отгоняться бинарный азеотроп А, Н ), где А — главный компонент Н. — представитель ряда (Я), а затем отгоняется тройной азеотроп А, Аг, Я,.), где Аг — ароматический углеводород. Рассматриваемое явление — весьма сложно и без применения специальных методов невозможно выяснить сущность процесса ректификации [c.135]

На рис. 94 изображены две кривые разгонки (1 и Г). Первая получена в ходе перегонки обычного карболового масла, а вторая — после удаления из него всех органических кислот. При отсутствии кислот невозможно образование тройных седловинных азеотропов. В результате кривые одного и того же типа, а именно 1 ж Г, 5 ж 5, трижды пересекают друг друга кривая 2 смещена влево относительно кривой 2. Каждое смещение связано с некоторыми изменениями в образовании азеотропов. Для объяснения подобных сдвигов требуются более детальные исследования. Однако следует сделать одно замечание общего характера. Рассматривая любой отрезок кривых 2, 4 или 5, можно утверждать, что азеотропы, в состав которых входят все компоненты, изменение концентрации которых изображается этими кривыми, не образуются. Например, кривая 5 изображает изменение концентрации нейтральных соединений. Последние могут быть парафиновыми, нафталиновыми или другими ароматическими углеводородами. Известно, что парафины образуют положительные бинарные азеотропы с некоторыми ароматическими углеводородами. Некоторые ксилолы способны даже образовывать азеотропы друг с другом. Известно также, что 2,6-лутидин образует бинарный азеотроп с 3-пиколином. Следовательно, в сложных полиазеотропных смесях образование азеотропов представляет собой гораздо более сложный процесс, чем это представлялось ранее. [c.140]

Состав и свойства бинарных азеотропов [c.29]

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, [c.104]

Компоненты Состав тройного азеотропа. мол. % Содержание А в бинарных азеотропах, мол. % а Я ю а н > X О [c.141]

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]

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]

На рис. 1Х-8 показана поверхность температуры насыщенной жидкости для системы метилэтилкетон — м-гептан — толуол, которая разделена линиями постоянной температуры изотермами (сплошные линии). Линии, принадлежащие поверхности температуры Н гидкости ири температурах 88 и 104 С, соединяются стрелками (соединительные линии или конноды) с изотермами соответствующих поверхностей температуры пара. Стрелками соединены точки, выражающие состав жидкости и пара, находящихся в равновесии, и поэтому характеризующие разделение (обогащение), достигаемое на ступени равновесия. Изотермы показывают, что высшая точка поверхности соответствует чистому толуолу, низшая точка — бинарному азеотропу МЭК — гептан. Все остальные точки диаграммы занимают промежуточное положение, поэтому среди них пе существует тройного азеотропа. [c.221]

Трехкомпонентная система может иметь любую комбинацию бинарных азеотропов с минимумом и максимумом температур кипепия, а также тройной азеотроп. В литературе описано несколько возможных комбинаций и показано, каким образом можно изучить особенности трехкомпонентной системы периодической ректификацией. При периодической ректификации состав кубового продукта (остатка) должен изменяться, двигаясь па концентрационном треугольнике по прямой линии от состава верхнего продукта (это утверждение верно, если в колонне удерживается незначительное количество жидкости). Верхнему продукту обычно соответствует некоторая низкая точка на поверхности температуры, которая может быть достигнута при движении от состава куба (загрузки) без прохождения через хребты, иными словами, температурный профиль колонны не может иметь никаких максимумов или минимумов (предполагается, что ректификационный аппарат имеет достаточное число тарелок разделения). [c.222]

Система метанол — хлористый метилен — ацетон, показанная на рис. IX-9, имеет три таких участка MDE, DEA и ЕАС. Точка 1 на участке МОЕ отвечает составу исходной смеси. Самая нижняя точка иа поверхности температуры для такой трехкомпонентной системы приходится на бинарный азеотроп метанол — хлористый метилен (точка Е). К этой точке можно подойти из точки 1 (если, вообще, практически можно ее достигнуть). В данном случае первым верхним продуктом будет азеотроп метанол — хлористый метилен, как это видно из кривой периодической разгонки для точки 1 на рис. IX-10. Состав кубового продукта (остатка) будет отходить от состава верхнего продукта, как показывают стрелки (см. рис. IX-9) до тех пор, пока не исчерпается хлористый метилен и останется только бинарная система метанол — ацетон. Когда состав кубового продукта достигает основания концентрационного треугольника, минимальная температура кипения смеси соответствует бинарному азеотропу метанол — ацетон, который и будет вторым верхним цродуктом. Состав кубового продукта [c.223]

Из выражения (23) следует, что влияние темперагуры на состав бинарного азеотропа при прочих рапных условиях тем больше, чем ближе состав азеотроп-нон смеси к эквимолекулярному, так как при этом произведение лга,(1—лгаз) приобретает максимальное значение. [c.14]

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]

При возникновении фракции переменного состава могут встретиться самые разнообразные случаи в зависимости от двух факторов 1) характера кривизны разделяющей линии 2) относительного взаимного расположения особых точек системы и разделяющей линии. Остановимся подробнее на втором факторе. В рассмотренном примере азеотроп 23 и компонент 2 расположены так, что состав куба при ректификации автоматически удерживается на разделяющей линии. При ином взаимном расположении особых точек и разделяющей линии такой механизм не всегда может иметь место и процесс будет происходить иначе. Интересный пример в этом отношении дает исследованная [114] система вода (ау)—муравьиная кислота (т)—дихлорэтан < ). По данным работы [114], для указанной системы можно построить диаграмму с-линий (рис. VI, 20). Для наглядности на рис. VI, 20 масштабы не соблюдены и сохранены только определяющие элементы диаграммы. Как видно, в данной системе имеется тройной седловой азеотроп, два бинарных азеотропа тс1 и шй с минимальной температурой кипения и один бинарный азеотроп шт с максимальной температурой кипения. Области с разными первыми фракциями разделяет линия шт —д — гттй — й. На участке ду — тт этой линии ректификация будет иметь характер, отличный от описанного ранее. [c.174]

Обратимся К особым точкам, соответствующим бинарным азеотропам, предполагая, что состав азеотропа и температурные депрессии при добавлении компонента 3 известны из эбуллиометрических [c.181]

Состав бинарного азеотропа каждой из этих пар точно определяется в относительных концентрациях из полного состава многокомпонентного азеотропа по общему для всех азеот-ропных разделяемых пар уравнению [c.155]

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]

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]

Систему о-крезол— 2, 4, 6-коллидин — гликоль, образующую двуположительно-отрицательный азеотроп, исследовала Куртыка [105]. На рис. 72 изображены проекции хребтовой линии и азеотропной точки )Az., Точка, представляющая состав положительного бинарного азеотропа о-крезол — гликоль лежит недалеко от точки ( )Az. [c.108]

Оршаг, Леляковская и Бельдович подробно изучили новый тип тройного седловинного азеотропа [76]. Б состав азеотропа входят хлороформ (С), бромистый изопропил (В) и этилформиат (Е). В системе образуются два отрицательных бинарных азеотропа хлороформ — бромистый изопропил [(—)С, В] и хлороформ — этилформиат [(—)С, Е) оставшаяся пара компонентов образует положительный бинарный азеотроп (В, Е). Тройной азеотроп [(+)i , Е —)С может быть назван дву отрицательно-положительным [82]. [c.112]

Возможно, что в случае подобного типа четверного азеотропа один из компонентов (наиболее вероятно) — слабое основание (Р) или слабая кислота А или Р) будет увлекаться одним или несколькими низкокипящими компонентами полиазеотропной смеси. В таком случае седловинный азеотроп полностью или частично исчезнет из фракции, собранной в приемнике. Подобное явление можно наблюдать и тогда, когда седловинный азеотроп содержит небольшое количество нейтрального соединения, а ректификация протекает в присутствии большого избытка другого компонента. При этом в приемнике собирается бинарный низкокипяпщй положительный азеотроп. Состав смеси изменяется таким образом, что хребтовая линия седловинного азеотропа превращается в кривую, выражающую составы последовательных фракций дистиллята. [c.161]

Из этих уравнений очевидно, что знак производных йх1йТ)аз и (1х1йР)аз, характеризующих влияние температуры и давления на состав бинарного азеотропа, определяется знаком частной производной ((31пу1/ л 1)т. р, а также знаком разности 1 — 2. Анализ показывает [3], что для систем с положительными отклонениями от идеального поведения в точке экстремума температуры и давления [c.147]