Испарение жидкостей азеотропных смесей

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]

Смещение состава азеотропов при изменении внещних условий определяется вторым законом Вревского если давление (температура) системы жидкость-пар имеет максимум, то при повышении температуры в азеотропной смеси возрастает концентрация того компонента, парциальная молярная теплота испарения которого больше, а если давление (температура) системы раствор-пар имеет минимум, то при повышении температуры в азеотропной смеси возрастает концентрация компонента с меньшей теплотой испарения. Этот закон был установлен Вревским строго термодинамически, но сформулирован в качественной форме. Он определяет возможность разделения азеотропных смесей изменением давления при перегонке. При этом точка азеотропа на диаграмме у — х перемещается и в принципе может совпасть, например, с правым верхним углом диаграммы. Это позволит разделить азеотропную смесь перегонкой. [c.107]

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]

Обезвоживание пропана. Для обезвоживания жидкого пропана применяется одна из разновидностей азеотропной перегонки. В процессе получения и при последующем хранении жидкий пропан поглощает небольшое количество воды в растворенном виде. При полном насыщении и при температуре 27° в пропане содержится 0,092% мол. воды. Активность воды, растворенной в пропане, очень высока, однако эту воду можно отогнать в виде азеотропной смеси [12]. Схема этого процесса изображена на рис. 24. Влажный пропан непрерывно поступает в колонну для обезвоживания. Сухой пропан (температура кипения при атмосферном давлении —42°) получается в виде остатков, а отогнанный продукт представляет собой азеотропную смесь воды и пропана. После конденсации отогнанный продукт расслаивается на две фазы. Верхняя — углеводородная — фаза возвращается в колонну, а нижняя — водная — фаза сливается. Данные по равновесию системы жидкость — пар для пропана, насыщенного водой, приведены в табл. 26. При низких давлениях константа равновесия для испарения воды из раствора в пропане значительно превышает единицу. Это означает, что в данных условиях вода является более летучим компонентом. [c.129]

Эпихлоргидрин растворим в большинстве органических растворителей, но лишь слабо растворим в воде. Образует азеотропные смеси с большим числом органических жидкостей. Азеотропная смесь с водой кипит при 88°С и содержит 75% (масс.) эпи-хлоргидрина. Эпихлоргидрин имеет скрытую теплоту испарения 9,06 ккал/моль (при температуре кипения), теплоту сгорания [c.79]

Только для конгруэнтно испаряющегося раствора это затруднение отпадает, поскольку состав смеси при испарении не меняется. Испарение в вакуум без изменения состава, являющееся неравновесным процессом, имеет большое сходство с образованием азеотропной смеси при испарении жидкости в условиях равновесия с паровой фазой. Это сходство заключается в равенстве (в обоих случаях) составов равновесных фаз. Сходство заключается также в том, что конгруэнтно испаряющаяся смесь, подобно азеотропной смеси, ведет себя как моновариантная. Действительно, поскольку величины 7х и 72 зависят от состава смеси и температуры, а и также являются функциями температуры, условия испарения в вакуум смеси, не изменяющей при этом свой состав, выражаемые уравнениями (1У-371) и (1У-372), можно рассматривать как неявную функциональную связь состава конгруэнтно испаряющегося раствора и температуры. Поэтому состав неидеального твердого раствора, испаряющегося без изменения состава, является только функцией температуры. [c.266]

Для отделения полимера от жидкой реакционной среды раствор охлаждают до выделения одной или нескольких фракций растворенного вещества, причем фракции с наиболее высокой удельной вязкостью осаждаются первыми. Выделение твердого полимера можно также производить испарением растворителя, высушиванием путем распыления раствора полимера или разбавлением жидкостями, не являющимися растворителями, например ацетоном или другими кетонами. По другому методу отделение полимера достигается введением в раствор горячей воды или смеси пара и воды при температуре, достаточной для того, чтобы отогнать растворитель или его азеотропную смесь. Образующуюся взвесь твердого полимера в воде концентрируют, после чего полимер центрифугируют и высушивают. [c.332]

При малых не нарушающих существенно гидродинамич. режим движения парогазовой смеси (напр., при испарении воды в атм. воздух) и подобие граничных условий полей т-р и концентраций, влияние дополнит, аргументов в ур-ниях подобия незначительно и им можно пренебречь, принимая, что Nu = 8Ь. При И. многокомпонентных смесей указанные закономерности сильно усложняются. При этом теплоты И, компонентов смеси и составы жидкой и парогазовой фаз, находящихся между собой в равновесии, различны и зависят от т-ры. При И, бинарной жидкой смеси образующаяся смесь паров относительно богаче более летучим компонентом, исключая только азеотропные смеси, испаряющиеся в точках экстремума (максимума или минимума) кривых состояния как чистая жидкость. [c.276]

Из рис. 58 и 59 видно, что приведенные диаграммы состояния двухкомпонентных систем с образованием азеотропной смеси можно рассматривать как состоящие из двух диаграмм состояния, представленных на рис. 57. В качестве компонентов в них выступают соответственно А и азеотроп-ная смесь (А+В), азеотропная смесь (А + В) и В. Обозначения в первой половине диаграммы соответствуют обозначениям на рис. 57, во второй половине используются те же обозначения, но со штрихом ( ) Характеристика физического и фазового состояний дана в табл. 24. Особенность ее заключается в том, что поведение азеотропной смеси при кипении сходно с поведением индивидуальной жидкости. В точке с (а ) она нонвариантна и характеризуется постоянной температурой кипения без изменения состава. Переход от однофазной идкой системы к однофазной парообразной системе осуществляется в этой точке после испарения всей жидкости. [c.168]

Ректификация, в которой дистпллат представляет собой азеотропную смесь, в особенности ректификация с намеренным добавлением постороннего вещества, повышающего относительную летучесть компонентов первоначальной смеси ) Жидкая смесь, имеющая состав, который при данном давлении соответствует экстремуму (максимуму или минимуму) па кривой зависимости температуры кипения от состава азеотропная смесь образует при испарении пар того же состава, что и жидкость Нарушение нормального режима, возникающее при противоточном массообмене и состоящее в том, что в насадочной колонне флегма стекает вниз пе равномерно распределенной, а с образованием отдельных ручейков . В результате каналообразования нарушается равномерное смачивание пасадки и противоточпое взаимодействие жидкости и паров [c.555]

Ректификация сжиженного газа. Основана на массо- и теплообмене между неравновесными жидкой и паровой фазами. В результате испарения жидкости пары обогащаются низкокипящими компонентами. Поэтому при противотоке фаз и многократном их испарении и конденсации исходную смесь можно разделить на высоко- и низкокипящие компоненты. Процесс осуществляют в ректификац. колоннах, причем для разделения и-компонентной смеси на практически чистые в-ва требуется п — 1 колонн. Возможно разделение азеотропных смесей при добавлении компонента, образующего новое азеотропное соединение. Аналогично поступают при разделении смесей с низкой относит. летучестью. В последнем случае добавление разделит. агента приводит к изменению относит, летучести разделяемых компонентов. [c.464]

Винилбромид (бромистый винил, бромвинпл, бром-этен) HBr Hj (В.) — подвижная пахучая жидкость т. кип. 15,80°С т. пл.-139,5°С, df 1,4933 4,441 (для жидкости при давлении насыщения), кинематич. вязкость 0,2759 мм /сек, или сст (—20°С) и 0,2393 (0°С) давлеиие пара 0,138 Мн/м , или 1033 мм рт. ст. (25°С) теплота испарения 211 кдж/кг, или 50,5 кал/г (25°С), диэлектрич. проницаемость 5,628 (5°С) дипольный момент 4,6-10- к м, или 1,38 D. В. нерастворим в воде, смешивается во всех пропорциях со спиртом и эфиром с 40% (по массе) этилпитрита образует азеотропную смесь с т. кип. 13,0 °С. [c.192]

Значительно реже применение вакуумной разгонки двухкомпонентной жидкости бывает вызвано желанием увеличить относительную летучесть, что может произойти с уменьшением давления. Использование вакуумной разгонки с этой целью может сказаться удобным для тех смесей, относительная. летучесть которых при атмосферном давлении мала, а при пониженном давлении—больше. Часто это свойство обнаруживают члены гомологических рядов и иногда в достаточно сильной мере. Однако в тех случаях, когда вещества, подлежащие разделению, очень сильно различаются химически, появляются исключения. Это особенно справедливо тогда, когда теплота испарения более летучего компонента значительно меньше, чем другого компонента. Давление пара более летучего компонента в этом случае будет слабее изменяться с температурой, и. может оказаться, что относительная летучесть будет уменьшаться с падением давления. Специальное применение этот принцип находит при разгонке под уменьшенным давлением веществ, которые образуют азеотропы при атмосферном давлении [7] (см. гл. I, раздел II, 1 игл. III, разделы i и III). Почти для всех таких смесей снижение давления вызывает обогащение состава азеотропной смеси более летучим компонентом [8—12]. Дальнейшее уменьшение давления может полностью воспрепятствовать образованию какого-либо азеотропа (см. Светославский и Андерсон [13]). Примером этого является смесь этанол—вода, которая не дает азеотропа ниже 70 мм рт. ст. [14, 15]. Следует отметить еще две особенности вакуумной разгонки, имеющие меньшее значение. Первая—применение вакуума с целью экономии тепла при производственных операциях, включающих несколько стадий вторая—обеспечение передачи тепла от источника, имеющего невысокую температуру, например водяной пар низкого давления. [c.391]

При дистилляции бинарйой смеси жирных кислот температура кипения, ее в результате отгонки части одного из компонентов сначала постепенно повышается до некоторого максимума. Оставшаяся часть кипит при постоянной температуре как индивидуальное вещество, несмотря на то что она представляет со- 0ой сме сь двух жирных кислот. При этой постоянной температуре содержание летучего компонента в парах будет такое же, как и в жидкости, т. е. испарение протекает без изменения состава". Такие неразделяющиеся простой перегонкой смеси жирных кислот назьТБают азеотропными. [c.52]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология