Азеотропная перегонка диаграммы температура состав

Обе ветви кривой пара на подобной диаграмме сходятся в азеотропной точке. Поэтому при испарении любой жидкости образующийся пар имеет состав, более близкий к азеотропному, чем жидкость. Конденсация и повторное испарение могут привести лишь к азеотропной смеси. Дальнейшая перегонка нецелесообразна, так как пар и жидкость в азеотропной точке имеют одинаковый состав. Состав жидких фракций при перегонке изменяется противоположным образом, а точки жидкости удаляются от азеотропной в сторону чистых компонентов справа налево в левой части диаграммы, слева направо — в правой. Поэтому при перегонке смеси, состав которой характеризуется точкой /, получаем чистый компонент А и азеотропную смесь, а при перегонке смеси, состав которой отвечает точке 2, — чистый компонент В и азеотропную смесь. Выделить оба компонента в чистом виде для смесей с подобной диаграммой невозможно. То же самое относится к смесям с максимумом температур кипения. Лишь растворы, не обладающие точками экстремума на диаграммах температура кипения — состав, могут быть разделены путем перегонки на чистые компоненты. [c.197]

По опытным данным построить диаграмму температура кипения— состав. Отметить характер диаграммы, состав и температуру кипения азеотропной смеси. Указать, можно ли разделить компоненты смеси перегонкой. [c.76]

Классическим примером азеотропной смеси углеводородов с минимальной температурой кипения являются циклогексан и бензол [14]. Эти вещества, кипящие соответственно при 80,8 и 80,1°, образуют азеотропную смесь, кипящую при 77,7°. Кривая давления пара этой смеси подобна кривой показанной на рис. 13. На рис. 14 показана х — г/-диаграмма для этой смеси. Состав азеотропной смеси соответствует точке пересечения кривой у = х) и прямой, образующей с осями координат угол в 45° (у = х). Если производить фракционную перегонку смеси бензола с циклогексаном, содержащей 20%о мол. циклогексана, то первым погоном будет [c.120]

Система с минимумом температуры кипения показана на рис. 17, б. Любая смесь имеет температуру кипения ниже температуры кипения того или другого чистого компонента. Кривые жидкости и пара сливаются в точке М. Согласно второму закону Коновалова, в точке минимума температур кипения составы жидкой и парообразной фаз равновесной системы одинаковы. Жидкости, которые перегоняются, не меняя состава, называются постоянно кипящими или азеотропными смесями. При перегонке систем, описываемых диаграммой с минимумом (рис. 17, б) температуры кипения, жидкость состава I при температуре t образует пар состава т, который богаче компонентом В. Состав дистиллята при перегонке приближается к составу азеотропной смеси (точка М), а остаток в колбе — к составу чистого компонента А. Аналогичный вывод получается при рассмотрении перегонки жидкости состава /[, где пар также стремится к составу М, а остаток — к чистому компоненту В. В подобных системах при фракционной перегонке можно получить в относительно чистом виде только тот компонент, который находится в избытке по сравнению с составом азеотропной смеси. Этот компонент остается в колбе для дистилляции. [c.73]

Рассмотрим простую перегонку смеси жидкостей, не образующей азеотропного раствора. Исходную смесь состава (рис. 6.12, а) нагревают до температуры кипения (точка /). Образующийся пар состава у, (точка 2) конденсируют и удаляют из системы. Пар по сравнению с исходной жидкостью обогащен легколетучим компонентом В. Оставшаяся жидкость обогащена компонентом А (состав Х2), поэтому ее температура кипения возрастает (точка / ) При кипении жидкости состава Х2 образуется пар состава уг (точка 2 ), который конденсируют и собирают в ту же емкость. Проводя процесс непрерывного кипения жидкости и удаления конденсата, можно получить почти чистый труднолетучий компонент А. На диаграмме этот процесс отвечает смещению точки / вверх до /д. В конденсате содержатся оба компонента. Таким образом, простой перегонкой получить чистый компонент В не удается. Рассмотрим процесс конденсации пара (рис. 6.12,6). Пар состава у1 начинает конденсироваться при температуре I (точка 2). Образующаяся жидкость состава X, (точка /) обогащена компонентом А. Оставшаяся паровая фаза обогащается более летучим компонентом В. Допустим, что состав ее стал уг (точка 2 ). Тогда новая порция образовавшейся при [c.100]

Как видно из диаграммы, максимальная температура кипения 121,9° достигается при 68,4% содержания НМОз. В этой точке состав паров становится одинаковым с составом кипящей кислоты (азеотропная смесь) и дальнейшее повышение концентрации азотной кислоты путем простой перегонки становится невозможным. [c.88]

При перегонке смесей двух взаиморастворимых жидкостей следует иметь в виду, что в парообразной фазе преимущественно будет присутствовать тот компонент, который обладает наибольшей упругостью пара на данной диаграмме или наименьшей температурой кипения. В смесях, имеющих на кривых давления пара или температуры экстремумы (максимумы или минимумы), растворы, соответствующие этим точкам (азеотропные смеси), при перегонке ведут себя как самостоятельные компоненты. Азеотропные смеси имеют постоянную температуру кипения и не меняют свой состав в процессе перегонки. Для решения вопроса какого состава смесь будет перегоняться и что будет в остатке, диаграмму делят в точке экстремума на две самостоятельные диаграммы и рассматривают каждую половину отдельно. [c.56]

Из табл. 55 и диаграмм (рис. 60 и 61) видно, что при кипячении раствора, содержание НМОз в котором ниже 68,4%, в парах будет больше воды и меньше азотной кислоты. Если же содержание НМОз в растворе выше 68,4%, то при кипячении его в парах будет больше азотной кислоты и меньше воды. Таким образом, при перегонке разбавленной азотной кислоты при помощи непосредственного кипячения можно упарить ее до содержания НМОз 68,4% (азеотропная смесь), после чего смесь будет перегоняться без изменения состава. Кислота такой концентрации имеет максимальную температуру кипения, равную 121,9°. Изменение давления при перегонке водного раствора азотной кислоты почти не влияет на соотношение составов паровой и жидкой фаз. Так, повышение давления от 110 до 1220 мм рт. ст. изменяет состав азеотропной смеси с 66,8 до 68,4% НМОз- [c.200]

Перегонка жидких смесей, образующих азертропный состав. Если компоненты А и В при взаимном растворении образуют азеотропную смесь, то из такой системы перегонкой можно выделить лишь азеотроп и компонент, взятый в избытке по отношению к составу азеотропной смеси. На рис. 40 и 41 приведены диаграммы температура — состав для смесей с положительным и отрицательным отклонением от закона Рауля. При перегонке жидких смесей с положительным отклонением от закона Рауля отгоняется азеотроп, а компонент, взятый в избытке по отношению к составу азеотропной смеси, остается в перегонной колбе при перегонке же жидких смесей с отрицательным отклонением от закона Рауля отгоняется компонент, взятый в избытке по отношению к составу азеотропной смеси, а азеотроп остается в перегонной колбе. [c.129]

Несмотря на то, что разница в точках кипения соответствующих азеотропных смесей может бытк значительно меньше, чем таковая у самих изомеров, этот процесс может быть успешно использован вследствие больхлей растянутости линий жидкость — пар на диаграмме состав—температура для двух азеотропных смесей (рассматриваемых как бинарные системы) по сравнению с бинарной системой, состоящей из двух этих изомеров. В тех случаях, когда требуется очистить небольшие количества вещества в колонне, имеющей емкость и задержку слишком большую, чтобы можно было применить прямую перегонку, может быть использована азеотропная перегонка. В этом случае следует брать вещество, образующее азеотропную смесь, кипящую значительно ниже, чем исходная смесь, чтобы иметь возможность получать азеотропный дистиллат со сколь угодно низкой концентрацией данного соединения. Применяя избыток вещества, образующего азеотропную смесь, можно всю взятую для разделения смесь вывести из колонны в виде дистиллата. Этот метод очистки окажется непригодным, если не будет заметной разницы в точках кипения между азеотропной смесью, образуемой загрязнением, и азеотропной смесью выделяемого соединения. В случае же образования тройной азеотропной смеси,состоящей из основного вещества, загрязнения и вещества, образующего азеотропную смесь, загрязнение может быть удалено ценой потери определенного количества выделяемого соединения. Особые преимущества очистки с помощью азеотропной перегонки проявляются в тех случаях, когда вещество, подлежащее очистке, склонно к полимеризации, разложению или другим реакциям уже при обычной температуре его кипения. Добавление подходящего вещества, образующего азеотропную смесь, служит в этих случаях как средством для снижения температуры кипения, так и в качестве разбавителя данного вещества. [c.92]

Рассмотрим фракционную перегонку двухкомпонентной жидкой смеси, не образующей азеотропного раствора, пользуясь диаграммой кипения (рис. 136). Для разделения исходную смесь состава X о нагревают при постоянном давлении до кипения (фигуративная точка Оо), при этом получается первый пузырек пара (фигуративная точка Ьо) состава Пар по сравнению с исходной жидкостью более богат легколетучим компонентом В, а раствор обогащается компонентом А и его температура кипения при подводе теплоты возрастает (фигуративная точка а ). В процессе перегонки состав жидкого раствора изменяется от Х до а состав пара — от Ко ДО Кх- Если весь полученный пар сконденсировать (первая фракция), то конденсат будет иметь состав У и промежуточный между Ко и У . При кипении оставшейся жидкости (фигуративная точка 04) состава Х1 получается пар, также обогащенный легколетучим компонентом В. При изменении состава жидкого раствора от Х1 до состав пара меняется от У г до У и получается конденсат состава У2 (вторая фракция). При дальнейшем испарении оставшейся жидкости аналогично можно получить третью, четвертую и т. д. фракцию, при этом кипящая жидкость по составу будет приближаться к чистому компоненту А с температурой кипения Т. Если каждую из полученных фракций подвергнуть аналогичной перегонке, то получится набор новых фракций, обогащенных легколетучим компонентом. Сходные по составу фракции объединяют и подвергают дальнейшему фракционированию до тех пор, пока конденсат не будет представлять собой практически чистый компонент В, а перегоняемая жидкость — чистый компонент А. [c.394]

Способность ограниченно смешивающихся жидкостей образовывать гетероазеотропы используется для разделения азеотропных смесей в системах с неограниченной взаимной растворимостью компонентов. Так, азеотропная-смесь в системе пиридин — вода, содержащая 57% пиридина и кипящая при 365 К, методом перегонки не может быть разделена на чистые компоненты. Однако если к такой азеотропной смеси добавить бензол, который образует с водой гетероазеотроп, кипящий при более низкой температуре (342 К), то при перегонке водных растворов пиридина в присутствии бензола можно получить чистый пиридин, а вода вместе с бензолом в виде гетероазе-отропа перейдет в дистиллят. Диаграмма на рис. 139 отвечает системе, в которой гетероазеотроп не образуется. В такой системе во всем интервале концентраций пар богаче жидкости компонентом Б, имеющим более низкую температуру кипения при заданном давлении. Такие системы характеризуются тем, что состав пара (точка О), равновесного с жидкими растворами (точки С и D), не является промежуточным между составами жидких растворов. Кроме того, температура равновесной трехфазной системы не будет самой низкой температурой, при которой существует равновесие пар—жидкость. Систему с ограниченной взаимной растворимостью компонентов второго типа перегонкой можно разделить на два чистых компонента. Примерами систем данного типа могут служить системы вода — фенол, гексан — анилин, вода — никотин, бензол — ацетамид, метанол — тетраэтил-силан и др. [c.398]

Решение. Рассмотрим диаграмму состав — температура кипения (при Р = сопз1) для системы, имеющей азео-тропный состав. При дистилляции раствора состава а кипение начнется при температуре Гь а состав пара над этой системой при той же температуре будет отвечать точке б. При перегонке жидкость будет обогащаться компонентом В. В результате этого при многократной перегонке и конденсации пара из исходного раствора состава а можно получить раствор состава в (азеотропная смесь) и чистый компонент В. [c.188]