Азеотропные смеси условия образования

Ф. Россини [78] считает, что к веществу, образующему азеотропную смесь, для выделения углеводородов нужно предъявлять следующие условия. Оно должно 1) иметь точку кипения, близкую (разница не должна превышать 30 или 40°) к температуре кипения выделяемых углеводородов 2) иметь хорошую растворимость в воде и предпочтительно небольшую растворимость в углеводороде при комнатной температуре, чтобы можно было удалять из углеводородов вещество, образующее с ним азеотропную смесь, посредством экстракции водой 3) полностью растворяться в углеводороде при температуре перегонки и на несколько градусов ниже этой температуры, чтобы исключить образование двух фаз в холодильнике и регуляторе флегмового числа, что затруднило бы их работу, и устранить возможность неравномерного разделения на две фазы в насадочной части 4) быть недефицитным в достаточно чистом виде 5) обладать химической инертностью по отношению к углеводородам и материалу перегонного аппарата. [c.245]

На рис. 111 приведены кривые общего давления пара над соляной кислотой разных концентраций. Пересечение кривых с пунктирной линией соответствует точкам кипения под атмосферным давлением (760 мм рт. ст.). С понижением температуры кипящей кислоты ее концентрация, начиная от 20,24%, может и возрастать и убывать. Это же видно из рис. 124. При общем давлении 700 мм рт. ст. азеотропная смесь кипит при 105,8° и содержит 20,4% НС1. При более низкой концентрации кислоты ее пары обогащены водяным паром, а при более высокой — хлористым водородом. Охлаждение кислоты азеотропного состава вследствие ее испарения при абсорбции, т. е. переход от изотермы 4з, например, к tu может привести к образованию как более разбавленной (точка Л), так и более концентрированной (точка В) кислоты. Возрастание или убывание концентрации кислоты будет зависеть от состава газовой фазы. Если парциальное давление НС1 в газе превышает давление НС1 над постоянно кипящей смесью, то концентрация кислоты должна возрастать. Поэтому при подаче хлористого водорода кипящая в адиабатических условиях кислота будет концентрироваться. [c.396]

Абсорбция хлористого водорода водой сопровождается образованием гидратов и идет с выделением тепла. Без отвода тепла растворения нельзя получить кислоту, более концентрированную, чем азеотропная смесь. Для получения кислоты более высокой концентрации принимались меры для интенсивного отвода в окружающую среду тепла растворения, что сопряжено с чрезвычайной громоздкостью абсорбционной установки. В СССР А. М. Гаспаряном был предложен метод поглощения хлористого водорода водой без отвода в окружающую среду тепла растворения НС1, т. е. в адиабатических условиях. [c.141]

Генерация схем производится с учетом выявленных ранее ограничений и оценок. Этапы, предшествующие непосредственно синтезу оптимальной схемы, позволяют сформировать список компонентов с учетом образования азеотропных смесей в процессе деления, добавления разделяющих агентов или избытка отдельных компонентов для обеспечения или исключения азеотропных условий, т. е. формализовать в некоторой степени этап синтеза, основанный на опыте и интуиции проектировщика. Список формируется также с учетом оригинальных разработок для разделения отдельных компонентов смеси и их физико-химических свойств. В результате этого выявляется стратегия целенаправленного поиска оптимальной схемы. Заметим, что список компонентов может отличаться от исходного питания по количеству, составу, числу компонентов. Непосредственно генерация вариантов схем заключается в анализе списка компонентов, выборе сечений и оценке получаемых схем, в том числе с учетом рекуперации тепла. Поскольку список компонентов формируется исходя из реальных условий протекания процесса (например, фазовое равновесие), математические модели должны воспроизводить эти условия. Однако если разделяемая смесь не содержит сильно неидеальные системы, то расчет можно проводить и по упрощенным методикам, поскольку такие системы чаще всего многовариантные. На рис. 2.10 схематически приведена взаимосвязь этапов синтеза. [c.142]

Ректификация жидких смесей, лежащих на ветви бинодальной кривой, обращенной к стороне А — С треугольной диаграммы, приводит к получению кубового остатка, представляющего собой компонент С (при условии, что С имеет более высокую температуру кипения, чем А). Если в системе возможно образование азеотропной смеси А — С с минимальной температурой кипения, в кубовом остатке будут получены либо компонент Л, либо С в зависимости от того, каким из этих компонентов обогащена поступающая на ректификацию смесь. [c.161]

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]

Анализ фракций нефти и нефтепродуктов на содержание в них индивидуальных веществ и классов углеводородов показывает, что нефть и ее фракции представляют собой сложную многокомпонентную смесь. Кроме того, любая нефть или ее фракция, обладая характерным распределением углеводородов и неуглеводородных соединений, в условиях перегонки и ректификации проявляет себя как смесь различной степени неидеальности. Смесь углеводородов одного гомологического ряда, как правило, ведет себя как идеальная, но в присутствии углеводородов других классов ее свойства в той или иной степени отклоняются от свойств идеальных растворов, подчиняющихся законам Рауля и Дальтона. Крайним проявлением такого свойства смесей углеводородов является образование различных азеотропных смесей. Эти явления из-за их сложности недостаточно изучены, в связи с чем процессы перегонки и ректификации смесей рассчитывают, используя законы идеальных растворов. Для инженерных расчетов точность такого способа допустима. [c.35]

В дальнейшем было обнаружено, что наличие азеотропной добавки не имеет решающего значения для образования ангидрида. С катализатором из ацетатов кобальта и меди при условии быстрого вывода продуктов из зоны реакции и использования воздуха, обедненного кислородом (7—9% Ог), также удается получить смесь ангидрида с кислотой в отношении от 60 40 до 70 30. [c.613]

Полное разделение двух летучих веществ удается при помощи не очень эффективной колонны лищь тогда, когда на кривой кипения смеси отсутствует максимум или минимум [567—570] , который часто наблюдается у смеси многих неорганических веществ и даже у смеси углеводородов. В таких случаях, помимо азеотропной смеси, можно получить только один компонент в чистом виде. Однако иногда можно создать более благоприятные предварительные условия для разделения веществ за счет добавления подходящего третьего компонента. В системе С2Н5ОН (т. кип. 78,30°) — Н2О, в которой образуется азеотропная смесь, содержащая 4,43% HgO (т. кип. 78,15°), после добавления бензола вначале отгоняется третичная азеотропная смесь (т. кип. 64,85°) таким путем (или же за счет добавления трихлорэтилена) можно легко удалить всю Н2О азеотропная перегонка), последующее отделение добавленного вещества не вызывает затруднений. Кроме того, при образовании азеотропной смеси можно использовать перегонку при пониженном давлении так, С2Н5ОН и Н2О не образуют азеотропной смеси при давлении ниже 75 мм рт. ст. В некоторых случаях эффективного разделения можно достигнуть при помощи особого метода экстрактивной перегонки [572]. Любой труднолетучий экстрагент, смешивающийся при температуре перегонки во всех соотношениях с другими компонентами, вводят в процессе перегонки в колонну сверху. Благодаря этому соотношение давления паров внутри ректификационной колонны смещается в благоприятную сторону, а сам экстрагент в большинстве случаев отделяют повторной перегонкой часто также при охлаждении происходит расслаивание. В некоторых случаях азеотропные смеси можно разделить дробной кристаллизацией, методами адсорбции или термодиффузии [573]. [c.482]

С этой целью эквимолярные количества реагентов растворялись в бензоле, растворы смешивались в атмосфере азота и выдерживались 24 часа при 20° С. Затем к реакционной смеси добавлялось эквимоляр-ное количество бензойной кислоты и смесь оставлялась еще на сутки при 20° С. Получающийся при этом этанол отгонялся при пониженном давлении в виде азеотропной смеси с бензолом и идентифицировался в виде а-нафтилуретана. Образование этилового спирта в таких мягких условиях показывает, что возникающий по реакции 4 продукт Б далее реагирует с вводимой бензойной кислотой [c.301]

Хлористый аллил — один из наиболее легко реагирующих галоидных алкилов. Он легко вступает во все обычные реакции обмена, в которых атом хлора замещается на другой атом или группу атомов. Наиболее важной из этих реакций является гидролиз хлористого аллила в аллиловый спирт. Описаны условия проведения гидролиза хлористого аллила в промышленном масштабе. Гидролиз производят водным раствором едкого натра, поддерживая pH около 8—10, чтобы ограничить образование диал-лилового эфира. Хлористый аллил и раствор едкого натра, взятые в молярном отношении 1 1,05, непрерывно подают в реактор из мягкой стали. Процесс провод5Тт при 150—160° и давлении около 14 ата. Реакция заканчивается полностью в течение 10 мин. Спирт отгоняют от раствора соли в ректификационной колонне непрерывного действия и затем очищают перегонкой в кубе периодического действия. Аллиловый спирт образует с водой азеотропную смесь, кипящую при 88,2° и содержащую 73% спирта. Азеотропную смесь можно обезводить перегонкой с диаллиловым эфиром или [c.174]

В ряде случаев образование азеотропа является нежелательным, как это имеет место, например, при концентрировании смеси этиловый спирт — вода и др. В других н<е случаях это дает возможность разрушить ун е имеющийся азеотроп и разделить близкокипящую смесь. Специальная добавка так называемого выпосителя (8сЫеррт111е1) приводит к образованию нового азеотропа между ним и одним из компонентов двойной смеси этот новый азеотроп должен быть легче отделим от второго комионента вследствие большей разницы их температур кипения. Необходимым условием является легкость последующего разделения сконденсированного азеотропа на составные части, что достигается охлаждением, высаливанием ), химическим отделением добавленного вещества, экстракцией компонента, который необходимо выделить, или же дополнительной азеотропной ректификацией. [c.333]

Первоначально в куб заливают смесь 92—93 % ной уксус ной кислоты и этилового спирта в молярном соотношении 1 0,2 и 2—3% катализатора — крепкой серной кислоты (считая от 100 % ной уксусной кислоты) После разогрева аппарата и ра боты колонны на себя в течение 1,5—2 ч для создания в си стеме некоторого запаса эфира (состояние равновесия) в куб 4 начинают непрерывно подавать через барботер парожидкост ную смесь исходных компонентов (смешанных заранее в мо лярном соотношении 1 1,1) Одновременно с этим начинают отбор дистиллята (через флорентину) Уровень жидкости в ре акторе поддерживают постоянным, выравнивая подачу исход ной смеси и отбор дистиллята Массовая доля уксусной кислоты в кубе должна быть не ниже 70—75 %, воды 8—13 /о, давление в нижней части колонны 8—9 кПа, температура вверху ко лонны 68—72 °С В реакционной смеси спирта должно быть меньше, чем требуется для образования тройной, нерасслаи вающейся азеотропной смеси Если же дистиллят близок к двойной легкорасслаивающейся смеси этилацетат — вода со става 91,5 8,5% с температурой отгона 70 4 °С, то с этой смесью при определенной величине флегмового числа из реак тора уходит почти вся вода, что сдвигает реакцию в сторону эфирообразования Конденсат, поступающий во флорентину, охлаждается до 20—25 °С Это улучшает условия расслоения его на эфироводу и эфир сырец, при этом снижается и растворимость воды в эфире до 3—4 % [c.126]

Система типа I. Условия порядок температур кипения ком-поненов В >А >гетероазеотропной смеси А и В>С компоненты В и С не образуют азеотропной смеси В — С тройные азеотропные смеси отсутствуют. На рис. 82 представлена схема разделения для случая, когда Л и практически взаимно нерастворимы . Ректификация рафината на этой схеме не предусмотрена, так как концентрация экстрагента в рафинате невелика. Распределяемое вещество С имеет минимальную температуру кипения и при ректификации экстракта (С) выделяется как дистиллят. Отделяемая от пара жидкая смесь N разделяется в отстойнике с образованием двух фаз, составы которых (при температуре в экстракторе) характеризуются на диаграмме точками Н я J. Если отстаивание более выгодно проводить при высокой температуре, смесь N после остаивания охлаждают. [c.158]