Давление и изменения азеотропных областей

ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА ИЗМЕНЕНИЯ АЗЕОТРОПНОЙ ОБЛАСТИ [c.54]

Эксперименты показали [70, 71], что изменения давления, не превышающие 500 мм рт. ст., малы, чтобы произвести на диаграмме значительные сдвиги, которые привели бы к замене представителей или Я, на и Я +1, или на Я . 1 и Я 1. Изменения давления, превосходящие несколько атмосфер, способны изменить величину азеотропной области. В 1934 г. Карпинский [72] осуществил эксперименты при давлениях 19—20 ат полученные результаты, однако, не применимы к решению проблемы изменений азеотропной области. [c.54]

Для ректификационных колонн, разделяющих смеси, обладающие кривой равновесия, изображенной на фиг. 75, в, эффективные области размещения датчиков лежат между тарелкой с азеотроп-ным составом (У=Х) и кубом колонны а также между тарелкой с азеотропным составом и верхней тарелкой колонны. Особое внимание при азеотропных смесях следует уделять стабилизаций давления. Некоторые азеотропные системы даже при малых изменениях давления теряют азеотропные свойства. [c.140]

Известно, что состав азеотропов изменяется с изменением давления [5, 15]. Соответственно, можно было ожидать подобного влияния давления и на величины азеотропных областей. Обратимся к рис. 16 очевидно, прежде всего необходимо выяснить, в каком направлении будут смещаться точки tg и при изменении давления. [c.54]

Иногда очень важно определить нижний предел азеотропной области. Например, нафталин образует бинарный почти тангенциальный азеотроп с ж-крезолом и почти тангенциальный зеотроп с м- я п-крезолами [50]. Смесь этих крезолов, содержащаяся в высокотемпературной каменноугольной смоле, имеет такой состав, что дает с нафталином тангенциальную изобару температур кипения при пониженных давлениях от 300 до 700 мм рт. ст. наблюдаются лишь небольшие изменения [71]. Этим методом был определен и верхний предел азеотропной области крезолов с нафталином [32]. Лисицкий [131] подобрал фракцию нафталинового масла, состоящую из нейтральных соединений, кипящую при 210,5 С, которая давала почти тангенциальную изобару с нафталином. Азеотронная депрессия в этом случае не превышала 0,01° С. Необходимо подчеркнуть, что по наблюдениям Лисицкого, в карболовом и нафталиновом маслах, кроме нейтральных соединений, образующих с нафталином азеотропы с малой азеотропной депрессией, содержатся низкокипящие фракции, характеризующиеся почти тангенциальными зеотропными изобарами температур кипения. [c.163]

Вновь полученный состав дистиллята, лежащий в пределах отрезка М А и близкий по составу к азеотропу при выбранном нами давлении, можно снова, переходя к первоначальному давлению, перевести в область непрерывной ректификации М2В и, смешав с исходной смесью, нодать в первую колонну. Те же рассуждения применимы и для случая азеотропов с максимумом температуры кипения. Таким образом, разделение любой бинарной азеотропной смеси возможно в том случае, если состав азеотропа меняется с изменением условий ректификации. Изменение условий ректификации приводит к перераспределению концентраций между областями ректификации в результате смещения границ между ними. [c.205]

Определены азеотропные области рядов углеводороды—гликоль и области инверсии закономерностей изменения составов азеотропов при изменении давления. [c.73]

Изменение температуры системы обусловливает соответствующее изменение давления. В ряде случаев путем изменения температуры (давления) удается перевести систему (включая азеотропные смеси) в область больших коэффициентов относительной летучести. [c.188]

Один путь — это изменение внешнего давления, при этом азеотропная точка С перемещается в область, где состав смеси Ус, соответствующей этой точке, близок либо к нулю, либо к единице, т. е. азеотропную смесь можно принять за практически чистый продукт. [c.360]

За выполнением каждого из этих правил легко проследить по любой из приведенных выше диаграмм состояния. Например, из первого правила вытекает не только простейший случай — обогащение газовой фазы более летучим компонентом для жидких идеальных растворов, по и все закономерности изменения состава в растворах, способных образовать азеотропные смеси. Так, для смесей с максимумом общего давления (см. рис. 22) при х1<хх смесь обогащена менее летучим первым компонентом, добавление которого способствует увеличению общего давления. Точно так же на рис. 23 при хгс х/ пар обогащен менее летучим вторым компонентом. Установить такую закономерность на чисто эмпирической основе было очень трудно. Тем не менее она оказалась достаточно общим свойством растворов. Первое правило Коновалова выполняется для всех растворов вдали от критической области любого из компонентов. [c.115]

Составы A. . изменяются с т-рой (давлением). Эта зависимость образует на диаграмме равновесия линию азеотропов (линия LK на рис. 1), к-рая может проходить через всю область равновесия жидкость-пар для данной системы вплоть до критич. кривой, отграничивающей область существования равновесия жидкость-пар в двойной системе, но может заканчиваться и ранее. Вдали от критич, кривой, т.е, при поведении паровой фазы, близком к поведению идеального газа, изменение состава A. . с т-рой определяется соотношением теплот испарения компонентов (см. Вревского законы). Изменение состава А. с, с т-рой (давлением) используют для их разделения методом азеотропной ректификации, [c.45]

Заметные изменения в виде фазовых диаграмм часто вызваны изменениями температуры и давления. Рис. 5.17 иллюстрирует это положение на примере смесей этана и н-гептана. Изоплета (рис. 5.17,д) показывает критические точки, а также максимумы температуры и давления для двухфазных огибающих. Диапазон областей, в которых возможно существование двух фаз, резко сужается с повышением давления в системе. Давление оказывает значительное влияние на состав азеотропных систем. Для системы вода -I- этанол, например, соответствующие давления-(Р, мм рт. ст.) и составы азеотропов (НгО, масс. %) меняются с повышением давления следующим образом 94,9 и 0,5, 200 и [c.262]

Комплексы дня разделения азеотропных смесей на основе принципа перераспределений . Принцип перераспределения полей концентраций между областями ректификации наиболее наглядно демонстрируется на примерах разделения азеотропных смесей, которое основано на изменении состава азеотропов с изменением давления. На рис. 4.14 представлены кривые фазового равновесия жидкость -пар для систем, имеющих азеотропы с минимумом температуры кипения и максимумом температуры кипения при разных давлениях. [c.190]

Состав азеотропа изменяется при изменении давления, причем в интервале технологически приемлемых давлений смесь остается азеотропной. В этом случае для разделения рассматриваемых смесей может быть применен метод, основанный на принципе перераспределения концентраций между областями ректификации, сущность которого и будет рассмотрена ниже. [c.204]

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]

Такая перегонка улучшает отделение алкилбензолов от нафталина и алкилнафталинов. Фактическое смещение точек кипения ароматических углеводородов с понижением давления по сравнению с точками кипения циклопарафиновых углеводородов таково, что если азеотропной перегонке смеси при нормальном давлении предпослать перегонку при пониженном давлении, то это вызовет небольшое снижение эффективности разделения, достижимого при азеотропной перегонке однако это изменение не существенно, так как отделение ароматических углеводородов от цикло парафиновых при азеотропной перегонке уже достигло высокой степени. Далее, пря перегонке смеси углеводородов с одинаковой точкой кипения, но различных типов, ароматические углеводороды, по сравнению с парафиновыми и циклопарафиновыми углеводородами, имеют тенденцию к передвижке в низкокипящие фракции, так как отношение упругости пара ароматических углеводородов к молярной доле их в той же смеси больше, чем циклопарафинов и парафинов. В случае перегонки при нормальном давлении фракций нефти, содержащих разветвленные парафины и цикло парафины, пики на графике показателя преломления но объем указывают области концентрации циклопарафинов. В непосредственной близости к такому пику, где показатель преломления увеличивается с повышением точки кипения, основными загрязнениями концентрата циклопарафинов являются [c.96]

По данным о свойствах чистых компонентов и бинарных систем находят давления паров чистых компонентов Р и константы Вильсона для бинарных систем Л . Затем задается шаг Ax изменения величин Для сокращения времени рекомендуется выполнять расчет в два этапа на первом этапе с шагом Ах = 3 мол. % для нахождения области расположения азеотропной точки и на втором этапе —с шагом Ах,-= 0,1 мол.% для нахождения состава азеотропа. Признаком наличия азеотропа является близость к нулю функции /, определяемой выражением (257). Для увеличения надежности расчетов рекомендуется выполнять их для всех возможных вариантов нумерации компонентов, чтобы затем усреднить результаты по методу наименьших квадратов. [c.134]

Кривые зависимости температур кипения от состава жидкой фазы на диаграммах состояния располагаются ниже кривых температур кипения, как функций состава пара. Нагревание жидких смесей приводит к изменению их состояния от жидкого к парообразному в общем случае с прохождением через двухфазную область. В экстремумах превращение жидкости в пар и наоборот протекает при постоянной температуре. Температура кипения азеотропных смесей изменяется с изменением давления. [c.208]

В тех случаях, когда азеотропы образуются в смеси близких по свойствам веществ, составы в точке экстремума близки к эквимолярным. Если компоненты смеси сильно различаются по своим свойствам, составы азеотропов сдвинуты в сторону одного или другого чистого компонента. Интервал параметров, в котором существуют азеотропы, может быть различным. Азеотропизм может охватывать всю область существования равновесия жидкость — пар вплоть до критических условий. Явление азеотропизма может заканчиваться и раньше, когда состав азеотропа приблизится к чистому веществу. Это понятно, так как в зависимости от температуры (давления) степень отклонения раствора от идеальности меняется. Поэтому при изменении параметров данный раствор может как приблизиться к идеальному и потерять способность образовывать азеотропные смеси, так и, напротив, стать менее идеальным. [c.15]

Экспериментальным путем получены азеотропные параметры в 11-ти бинарных системах углеводород—гликоголь при различных давлениях. Показана возможность использования для расчета параметров азеотропов углеводороды—гликоли модели полностью несмешивающихся жидкостей. Графической обработкой рассчитанных азеотропных параметров в рядах азеотропов углеводороды s—С25—гликоли (1,2- 1,3-проаиленгликоль, этиленгликоль, 1,4-бутиленгликоль, ди-, три- и тетраэтиленгликоль) определены границы азеотропных областей при различных давлениях и области инверсии закономерностей изменения составов азеотропов при изменении давления, [c.80]

Известно, что составы азеотропов зависят от условий существования системы, в частности от давления. При изменении давления в многокомпонентных системах происходит изменение положения границ областей ректификации. На основе этого явления разработан принцип перераспределения полей концентрации между областями ректификации [29], который может использоваться для разделения многокомпонентных азеотропных смесей ректификацией без введения каких-либо вспомогательных веществ. Это же явление, как следует из рассмотренных примеров I и III, может использоваться для увеличения предельнд возможных степеней превращений реагентов, образующих азеотропные смеси, в реакционно-ректификационном процессе. В самом деле, если, например, при повышенном (пониженном), по сравнению с атмосферным, рабочем давлении в аппарате состав азеотропа (рис, 40,6) будет соответствовать более высокому содержанию компонента С, то линия предельных составов псевдоисходных смесей ВМ (рис. 40, в) займет положение, соответствующее более высокой предельной конверсии компонента А, [c.208]

Кривая равновесия у—х показывает связь между концентрацией жидкости л и соответствующей концентрацией пара у, находящегося в состоянии равновесия с жидкостью. Следовательно, кривая равновесия является основой для расчета числа теоретических ступеней разделения по графическому методу Мак-Кэба и Тиле [771, который успешно и широко применяется благодаря своей простоте. На рис. 43 в ряду П1 представлены кривые равновесия для смесей различных типов. Для смесей взаимно нерастворимых компонентов кривая равновесия представляет собой прямую линию (тип 1), которая пересекает диагональ в одной точке, называемой азеотропной. В этой точке составы пара и жидкости одинаковы обогащение паров легколетучим компонентом при более высокой концентрации жидкости х уже невозможно напротив, в этой области концентраций пар содержит меньше легколетучего компонента, чем жидкость. При перегонке смесей взаимно нерастворимых компонентов (тип 1) или смесей только частично растворимых компонентов (тип 2) дистиллят имеет один и тот же состав в широком интервале изменения концентрации легколетучего компонента в кипящей жидкости и только в непосредственной близости от концентраций О и 100% появляются промежуточные составы дистиллята. Для смесей с максимумом на кривой давления паров при концентрации жидкости выше азеотропной (тип 3), а для смесей с минимумом на кривой давления паров при концентрации жидкости меньше азеотропной (тип 5) пары содержат меньше легколетучего компонента, чем исходная жидкость состава л . Для смесей типа 4 характерна форма кривой равновесия у —х, свойственная идеальным смесям, для которых у всегда больше х. [c.76]

Упомянутые выше графические методы расчета изменения аз.зотропного состава обладают большим недостатком, ограничивающим область их применения для их использования необходимы данные о составах азеотропной смеси хотя бы при двух различных давлениях и температурах. [c.101]

Области применения молекулярной дистилляции весьма разнообразны. Этим методом проводят очистку термонестойких или высококипящих веществ с молекулярной массой 250—1200 (получение масла для вакуумных насосов и смазочных масел с незначительным температурным изменением вязкости, очистка пластификаторов, приготовление витаминов и т. д.). Молекулярной дистилляцией могут быть разделены изотопные смеси, а также вещества с одинаковыми парциальными давлениями паров при температуре разгонки, но с различными относительными молекулярными массами. Например, молекулярной дистилляцией, как это следует из уравнения (П.193), можно разделять и азеотропные смеси, для которых а=1. [c.103]

Бинарные системы, обнаруживающие область неслшшиваемости при температуре кипения, обычно образуют гетерогенные азеотропные смеси. Известны немногочисленные системы, которые проходят через область несмешиваемости и при достижении азеотропной точки снова образуют одну жидкую фазу. Примерами таких систем могут служить метилэтилкетон—вода и метилацетат— вода, в обоих случаях при атмосферном давлении. Иногда равновесная кривая пересекает диагональ в двухфазной области в точке пересечения состав паровой фазы совпадает с составом объединенных жидких фаз. Смеси подобного типа можно полностью перегнать при постоянном давлении без изменения их состава или температуры кипения. Подобные смеси указанного состава называют псевдоазеотропными. [c.126]

Зависимость состава А. с. от т-ры и давления позволяет разделять эти смеси, поскольку смесь, азеотропная при одной т-ре, становится неазеотропной при другой. При высоких давлениях фазовое состояние и термодинамич. св-ва А. с. в критич. и закритич. областях существования резко отличаются от состояния и св-в простых смесей. Так, вблизи критич. точки значения мольного объема, энтальпии и энтропии системы резко изменяются с изменением состава. При отходе от критич. точки изобары и изотермы этих величин имеют экстремумы и точки перегиба. [c.13]

Вернемся снова к рассмотрению трехкомпонентных смесей, относящихся к 6 типу. Допустим, что нам известны данные о фазовом равновесии жидкость — пар какой-нибудь смеси, принадлежащей к этому тину при давлении и Рг- Предположим, что составы двойных азеотропов Мз и М при переходе от давления к давлению Ра смещаются ближе к вершине А вдоль сторон треугольника Гиббса АВ и АС. Одновременно изменит свой состав и тройной азеотроп М . Изменение положения азеотропных точек приведет к перемещению границ между областями непрерывной ректификации. В связи с этим часть составов, припадлажащих к одной области ректификации при давлении Р , при изменении давления расположится в другой области. [c.213]

Азеотропные смеси являются смесями с предельным отклонением от идеальности, еще обладающими полной взаимной растворимо стью небольшое дополнительное отклонение параметров, характеризующих это состояние, приводит к появлению области взаимной нерастворимости. Следует заметить, что при изменении давления или температуры (соответственно для Т -X- или Р-ж-диаграмм) у азеотропных растворов концентращтя азео-тропной точки изменяется, т. е. азеотропная точка перемещается к одной из осей ординат, подобно тому, как это изображено на рис. 8.5 для азеотроп-ного раствора с максимумом и с минимумом. При некоторой температуре азеотропная точка М может попасть на соответствующую ось ординат, т. е. раствор при этой и большей температуре уже не является азеотропным. [c.201]

Для смеси, содержащей 62,8 мол.% Zт , в области I заметное давление пара появляется лишь после плавления, которое, судя по диаграмме плавкости [20], происходит около 200°. Далее, с повышением температуры происходит обогащение расплава труднолетучим компонентом до тех пор, пока не образуется азеотропная смесь состава 32гС14 2РОС1з [33], которая испаряется без изменения состава. [c.75]