Азеотропные смеси влияние давления

Влияние давления на свойства азеотропных смесей. При изменения давления, под которым ведется перегонка, состав азеотропной смеси обычно изменяется. Направление, в котором влияет увеличение или уменьшение давления, зависит от величины углового коэффициента кривых упругости пара компонентов азеотропной смеси. В некоторых случаях таким путем можно разделить азеотропную смесь. Например, на рис. 17 можно видеть, что имеется возможность избежать образования азеотропной смеси воды и этанола, если снизить давление перегонки ниже 70 мм рт. ст. [33]. Наоборот, как видно из рис. 18, азеотропная смесь метанола и метилэтилкетона (МЭК) уже не образуется, если давление перегонки выше 3000 мм рт. ст. [8]. В табл. 24 приведены данные, показывающие влияние давления на систему метанол — бензол. Следует отметить, что по мере роста давления увеличивается и разность А температур кипения чистых компонентов. Дальнейшее увеличение давления должно в конце концов [c.122]

Перегонка при различных давлениях. Выше уже указывалось па изменение состава азеотропной смеси под влиянием изменения давления, под которым производится перегонка. В некоторых случаях этот принцип может быть использован для выделения разделяющего агента из гомогенной азеотропной смеси. Иа рис. 22 приведена идеализированная схема на трех последовательно соединенных колонн, иллюстрирующая этот метод. Смесь, содержащая по 50 частей компонентов А и В, разделяется путем непрерывной перегонки с добавлением 50 частей разделяющего агента Е. Чистый компонент В отбирается со дна колонны К-1, работающей при давлении Р . Азеотропная смесь из колонны К-1 содержит по 50 частей А и Е. Эта смесь перегоняется в колонне К-2 при давлении Р , где получается азеотропная смесь, содержащая 80% А и 20% Е. Эти величины, отнесенные к исходным продуктам, соответствуют 50 частям А и 12,5 частям Е. Со дна колонны К-2 отбираются 37,5 частей Е, которые поступают обратно в колонну К-1. Азеотропная смесь, выходящая из колонны К-2, поступает в колонну Я-<3, работающую при давлении Рд, где получаемая азеотропная смесь имеет тот же состав, что и азеотропная смесь из колонны К-1. По отношению к исходным продуктам эта смесь содержит 12,5 частей А и 12,5 частей Е. Она вводится обратно в виде сырья в колонну К-2. Са дна колонны К-3 отбираются 37,5 частей чистого компонента А. Берг с соавторами [5] описали подобный процесс с применением двух колонн, предназначенный для восстановления изобутанола из азеотропной смеси изобутанола с этилбензолом, образующейся при очистке стирола. [c.126]

По мере приближения состава азеотропной смеси к эквимолекулярному знаменатель в форме (1У-319) стремится к нулю, что обусловливает значительное влияние погрешности в определении состава азеотропа на величину константы А, рассчитываемой по этой формуле. Отмеченная особенность формулы (1У-319) не означает, одпако, что по мере приближения к значению = 0,5 мол. доли, константа Л = оо. В связи с симметричным ходом зависимости коэффициентов активности компонентов от состава в системах, образуюш их регулярные растворы, приближение состава азеотропной смеси к эквимолекулярной является следствием уменьшения различия давлений паров чистых компонентов. Значение = 0,5 мол. доли достигается при условии = Р°, при котором правая часть выражения (1У-319) превращается в неопределенность. Поэтому это выражение непригодно для расчета значений константы А, если азеотропная смесь близка по составу к эквимолекулярной. [c.235]

Данные о равновесии между паром и жидкостью в системе гидразин — вода (см. стр. 104) ясно показывают, что, концентрируя разбавленный раствор удалением из него воды при обычных условиях, можно получить продукт, содержащий не более 58,5 мол.% гидразина. При этом образуется постояннокипящая смесь, соответствующая максимальной температуре кипения 120,5°С (771 мм). В литературе не имеется достаточно сведений относительно влияния давления на состав этой азеотропной смеси. Опубликованные данные свидетельствуют о том, что если подвергнуть фракционированию растворы, содержащие большее количество гидразина, чем постояннокипящая смесь, то в результате можно получить безводный гидразин. Этот метод, однако, практически осуществим только в том случае, если располагают раствором, уже содержащим 90% гидразина (или более). [c.42]

Очевидно, что любая из причин, вызывающих отклонение давления пара от линейной зависимости, может быть и причиной возникновения азеотропа. Все формы взаимодействия, вызывающие эти отклонения — различия в интенсивности и характера ван-дер-ваальсовского притяжения между молекулами, образование молекулярных соединений между компонентами (в частности, путем образования водо(родной связи) или уменьшение степени ассоциации одного из компонентов,— могут быть причиной возникновения азеотропа. Большей частью мы еще не можем расчленить эти влияния, когда они одновременно в тех или других сочетаниях имеют место в данной системе. Однако, если одно влияние сильно преобладает над другими, расчленить их оказывается возможным, и в этих случаях можно установить, что образование соединений между компонентами усиливает тенденцию к образованию минимума на кривой давления пара (т. е. максимума на кривой температур кипения), а уменьшение степени ассоциации действует в обратном направлении. Следует заметить, однако, что в общем случае состав азеотропной смеси, возникающей вследствие образования соединений между молекулами компонентов, может в большей или меньшей степени отличаться от состава образующегося соединения, так как положение минимума на кривой давления пара зависит от различия в давлениях пара компонентов в чистом состоянии и от степени отклонения от линейной зависимости. Только при образовании сравнительно устойчивого и мало летучего соединения в системах с компонентами, не слишком сильно отличающимися по давлению пара, состав азеотропной смеси должен подходить к составу этого соединения. Примером этого может служить система вода — серный ангидрид, в которой для температур кипения при атмосферном давлении азеотропная смесь по составу близка к чистой серной кислоте. [c.9]

Равновесие пар — жидкость при кипении водных растворов азотной кислоты хорошо изучено. Известно, что диаграмма равновесия в этой системе характеризуется азеотропной точкой, отвечающей при нормальном давлении 68%-ному раствору азотной кислоты. Перегонка азотной кислоты, в которой растворены дикарбоновые кислоты, протекает в соответствии с диаграммой равновесия только до достижения концентрации дикарбоновых кислот в растворе 40—50 вес. и концентрации азотной кислоты в растворе, близкой к концентрации азеотрона (в расчете на смесь вода — азотная кислота). При этих условиях начинает сказываться влияние дикарбоновых кислот на равновесие жидкость — нар, которое выражается в том, что пары обогащаются менее летучим компонентом — водой. Исчерпывающая перегонка такой смеси до сухого остатка невозможна, так как после достижения концентрации дикарбоновых кислот в растворе 80— 85 вес. % в остатке содержится почти чистая азотная кислота. При нагревании такой смеси наблюдается интенсивное окисление дикарбоновых кислот, сопровождающееся обильным выделением окислов азота. [c.234]

Хладагент К134а нетоксичен и не воспламеняется во всем диапазоне температур эксплуатации. Однако при попадании воздуха в систему и сжатии могут образовываться горючие смеси. Не следует смешивать К134а с К12, так как образуется азеотропная смесь высокого давления с массовыми долями компонентов 50 и 50 %. Давление насыщенного пара этого хладагента несколько выше, чем у Я12 (соответственно 1,16 и 1,08 МПа при 45 °С). Пар Я134а разлагается под влиянием пламени с образованием отравляющих и раздражающих соединений, таких, как фторводород. [c.29]

До разделения азеотропной смеси рекомендуется снача.та исследовать, в какой степени изменение давления может оказать влияние на фазовое равновесие. В большинстве случаев понижение давления делает азеотропную смесь более богатой нижекиня-1ЦИМ компонентом. Во многих случаях нрп определенном вакууме азеотропная точка исчезает. В качестве примера можно назвать смеси этиловый спирт — вода п вода — фенол (рис. 226). Вакуумной ректификацией при 70 мм, рт. ст. получают абсолютный спирт без добавки постороннего вещества. Азеотропная точка для смеси вода — фенол исчезает при 32 мм рт. ст. (см. главу 5.41). Но можно также привести случаи, когда азеотропная точка исчезает с повышением давления. [c.338]

Разновидности процессов фракционирования. Процессы фракционирования, основанные на термодинамическом равновесии между двумя фазами, включают дистилляцию, экстракцию, адсорбцию и кристаллизацию. Каждый из этих процессов имеет один или большее число вариантов, как например дистилляция может быть (а)обычной при одном фиксированном давлении (б) периодической при двух различных давлениях (в)азео-тропной при добавлении подходящего вещества (имеющего примерно такую же общую летучесть, как и подлежащая разделению смесь), образующего азеотропную смесь или, наконец, (г) экстрактивной перегонкой при добавлении значительно менее летучего вещества, которое оказывает влияние на соотношение, тенденцию к удалению обоих компонентов только в жидкой фазе. Экстракция может проводиться (а) с различными рас-творителями или (б) при различных температурах. [c.17]

Определяющее влияние на себестоимость азотной кислоты -оказывает стоимость аммиака и энергоресурсов. Приведенные выше показатели характерны для производства 47—55%-ной азотной кислоты. Получение более концентрированной кислоты возможно путем упаривания, причем упаренная кислота содержит не более 68,4% NN03, так как азотная кислота такой концентрации представляет собой азеотропную смесь. При перегонке разбавленной азотной кислоты в присутствии серией кислоты давление паров воды над смесью НЫОз и N2804 понижается, и концентрация азотной кислоты в парах может достигать 99%. [c.88]

Иногда выгоднее вести дистилляцию или возгонку вещества не в вакууме, а в токе газа или пара. Если газ совершенно индифферентен, то практически он не оказывает никакого влияния на парциальное давление вещества, подлежащего отгонке. Однако уже в случае водяного пара значительно сказывается его специфическое действие, которое приводит к сильному понижению парциального давления одних веществ, в то время как парциальное давление других веществ (преимущественно не смешивающихся с водой) почти не изменяется, благодаря чему можно достигнуть эффективного разделения веществ. Применение водяного пара по сравнению с другими газами имеет то преимущество, что отгоняющуюся смесь можно легко и полностью сконденсировать и в большинстве случаев можно вновь разделить. В случае необходимости вещество можно выделить из дистиллята методом высаливания или экстракции. В органической химии перегонку с водяным паром часто применяют для разделения веществ. Однако в неорганической химии этот метод имеет небольшое значение летучесть борной кислоты, кремневой кислоты, ВеО, ШОд или МоОд с водяным паром представляет интерес только как особый случай. Поскольку легколетучие неорганические соединения, не разлагающиеся водяным паром, растворяются в воде с образованием азеотропной смеси или определенных соединений, не следует подробно останавливаться на теории и практическом проведении перегонки с водяным паром [535, а, б]. Для перегонки с водяным паром обычно используют простую круглодоннук> колбу с длинным горлом или колбу Кляйзена, в которую вместо капилляра для пропускания воздуха или газа вставляют трубку, подводящую пар. [c.476]

В процессах азеотропной и экстрактивной ректификации все возрастающее применение аходят комбинированные разделяющие агенты. Чаще всего одно из веществ, входящих в состав такого комбинированного разделяющего агента, ограниченно смешивается с одним или несколькими компонентами заданной смеси. Как было показано выше, ограниченная взаимная растворимость является проявлением больших положительных отклонений от идеального поведения. Поэтому добавка вещества, ограниченно смешивающегося с компонентами заданной смеси, позволяет повысить селективность разделяющего агента. В процессах азеотропной ректификации это позволяет, кроме того, упростить регенерацию разделяющего агента. В процессах экстрактивной ректификации применение таких комбинированных разделяющих агентов, помимо благоприятного влияния на селективность, позволяет понизить температуру кипения кубовой жидкости, что имеет существенное значение, если температуры кипения компонентов заданной смеси и разделяющего агента сильно различаются. Так, применяемый для разделения смесей углеводородов С4 фурфурол при атмосферном давлении кипит при 161°С, а его смесь с 4 вес.% воды — при 102° С. Использование фурфурола с добавкой воды сильно облегчает технологическое оформление процесса экстрактивной ректификации, обеспечивая возможность применения в качестве теплоносителя водяного пара, а в качестве хладагента для конденсации — воды. [c.319]