Схема для разделения азеотропных

В работе [46] рассмотрен метод и алгоритм синтеза технологических схем разделения азеотропных (обычных) смесей с произвольным числом продуктов и процессов разделения. Синтез проводят в два этапа. На первом этапе формируют возможные продуктовые группы (совокупность продуктов, которая может быть выделена совместно на некоторой промежуточной стадии разделения). Формирование проводят исключением тех разделительных процессов, которые не обеспечивают получения заданного ряда продуктов, а также заведомо неэкономичных процессов. Для отбраковки неэкономичных вариантов разделения используют эвристические правила. На втором этапе осуществляют непосредственный синтез оптимальной схемы методом динамического программирования с использованием ранее найденных вариантов продуктовых групп и разделительных процессов. [c.144]

Пакет программ синтеза схем разделения включает программу синтеза для установок из простых колонн без рециклов при разделении смесей углеводородных газов. Развитие пакета предполагает синтез схем разделения азеотропных смесей, а также нефтяных смесей. [c.564]

Рис. У-8. Принципиальные технологические схемы разделения азеотропной смеси при двух разных давлениях

Схема разделения азеотропных смесей. Разделение смесн с одним бинарным азеотропом можно показать на примере системы ацетон — циклогексан — бензол, рассмотренной в предыдущем разделе. Бинарный азеотроп ацетон — циклогексан отбирается в качестве дистиллята колонны азеотропной ректификации (ацетон из смеси с циклогексаном можно извлекать путем промывки водой с последующим разделением водного раствора ацетона обычной ректификацией). Принципиальная технологическая схема данного процесса показана на рис. 1Х-13. Процесс очистки бензола метанолом близок к этой схеме 1. [c.226]

Рис. 15. Схема разделения азеотропной смеси триметилхлорсилана и четыреххлористого кремния с помощью -бутилового спирта

Покажем, что в ряде случаев метод продуктового симплекса позволяет эффективно решать задачи, связанные с синтезом схем разделения азеотропных смесей. [c.121]

Для азеотропных смесей задача значительно усложняется так как в общем случае заранее неизвестен набор разделительных элементов и комплексов, обеспечивающих получение требуемых продуктов. Поэтому синтез схем разделения азеотропных смесей должен включать некоторый организованный перебор различных способов разделения. Таким образом, для азеотропных смесей на первом этапе должна быть решена задача поиска возможных (не обязательно оптимальных) структур установок разделения и только на втором этапе — задача выбора оптимальной структуры. [c.187]

Первым этапом при построении технологической схемы разделения азеотропных смесей является выяснение характера зависимости состава азеотропа от условий разделения (давления). Здесь можно выделить три случая [c.203]

ПРИНЦИП ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ МЕЖДУ ОБЛАСТЯМИ НЕПРЕРЫВНОЙ РЕКТИФИКАЦИИ И ЕГО РОЛЬ В ПОСТРОЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ РАЗДЕЛЕНИЯ АЗЕОТРОПНЫХ СМЕСЕЙ [c.204]

Рис. 150. К выбору оптимальной схемы разделения азеотропной смеси с минимумом температуры кипения при заданных значе-

Рис. 160. Технологическая схема разделения азеотропной смеси типа 6 с максимумом температуры кипения (состав исходной смеси расположен в первой ректификационной области).

В общем виде число возможных вариантов схем разделения азеотропных смесей Z, состоящей из компонентов АВС, методом ректификации можно определить по формуле [c.217]

Рис. 161. Технологические схемы разделения азеотропной смеси типа 26

Рис. 164. Технологическая схема разделения азеотропной смеси типа 5 (седловинный азеотроп).

Принцип перераспределения концентраций между областями не прерывной ректификации и его роль в построении технологической схемы разделения азеотропных смесей....... [c.243]

Содержание такого алгоритма иллюстрируется примером разделения смеси н-гексан (А), бензол (В) и циклогексан (С) при давлении 101,3 кПа. Для разделения используется обычная аг н экстрактивная Р ректификации с фенолом ( )) для разделения азеотропной смеси бензол — циклогексан. На рис. П-28 показана структурная схема процесса разделения, иллюстрирующая эволюционный синтез схемы. На первом этапе рассчитывались и сравнивались между собой операторы 01, [c.137]

Рассмотрим особенности синтеза разнородных (гетерогенных) схем ректификации нефтяных смесей. В практике нефтегазопереработки такие схемы встречаются на установках каталитического риформинга бензиновых фракций и используются они для выделения ароматических углеводородов из катализатов риформинга. Гетерогенные схемы разделения включают несколько разнородных процессов обычную ректификацию, экстрактивную и азеотропную ректификацию, абсорбцию или экстракцию. [c.144]

Пусть сырье Ь имеет начальную концентрацию хь, меньшую, чем концентрация азеотропной смеси Е , отвечающая меньшему давлению р. , при котором работает одна из колонн. Если ввести в другую колонну, работающую под более высоким давлением р , смесь Ь сырья Ь и практически чистого азеотропа Е , то в ходе разделения из низа этой колонны будет поступать практически чистый компонент ш, а с верха — дистиллят, представляющий смесь, весьма близкую по составу к азеотропу Еу. Если смесь Еу подать в качестве сырья во вторую колонну, работающую под меньшим давлением р , то из ее низа отойдет уже практически чистый компонент а, а с верха колонны — та самая, близкая к азеотропу 2 система, которая в смеси с исходным сырьем Ь поступает на разделение в первую колонну. Концентрация х этой смеси Ь = Ь Е , очевидно, принадлежит интервалу хь<- х ь<. хе2- в рассматриваемой схеме разделения положительного гомоазеотропа компоненты а и IV исходной смеси отводятся в качестве нижних продуктов колонны. [c.325]

Схема разделения при помощи непористых мембран отличается необычайной простотой (рис. 8). Скорость и избирательность разделения определяется материалом пленки, ее толщиной, давлением и температурой. Пленка по внешнему виду напоминает целлофан. Состав материала пленки выбирают, исходя из характера газовой смеси, и проверяют ее пригодность для разделения газов данного состава опытным путем. Непористые мембраны позволяют выделять отдельные компоненты даже из азеотропных и очень близкокипящих смесей, разделение которых простой ректификацией невозможно или затруднительно. [c.35]

Существует несколько схем разделения продуктов окисления, в основе которых лежит экстрактивная и азеотропная перегонка. Применяя различные растворители, можно изменить относительную летучесть компонентов и таким образом разрушить имеющиеся азеотропные смеси. Направление изменения летучести компонентов зависит главным образом от полярности растворителя. Высокополярные растворители дают возможность понизить летучесть более полярного компонента. Менее полярный компонент отбирается при этом в виде дистиллята. Применяя неполярный растворитель, наоборот, в виде дистиллята можно выделить компонент с высокой полярностью. Практически чаще применяют полярные растворители, которые или образуют азеотропную смесь с одним из компонентов смеси или снижают летучесть компонентов с более высокой температурой кипения. [c.94]

Большие возможности по созданию энергетически оптимальных технологических схем разделения лежат на пути исследования особенностей физико-химических свойств разделяемых смесей и учете последних при проектировании промышленных процессов. Сюда можно отнести использование свойства смеси к расслаиванию, что позволит уменьшить величины потоков за счет расслаивания последних в декантаторах, подбор разделяющих агентов для разделения близкокипящих компонентов методом азеотропной или экстрактивной ректификации и т. д. Необходимо также рассматривать технологическую схему как единое целое с системных позиций и организовывать энергетически замкнутые производства с активным использованием тепла реакций, тепла более горячих потоков и т. д. [c.487]

Аналогичная оценка вариантов, проведенная и для схем разделения тяжелой фракции (см. рис. 8.24), свидетельствует о том, что показатели схемы регенерации уксусной кислоты азеотропно-экстрактивной ректификацией значительно лучше, чем обычной ректификацией. [c.516]

Принципиальная схема процесса азеотропной ректификации с регенерацией разделяющего агента путем экстракции показала на рис. 99 (стр. 275). Исходная смесь подается в колонну У из куба которой отбирается высококипящий компонент, подвергаемый очистке от разделяющего агента в колонне 2. Дистиллат колонны 1 для регенерации разделяющего агента направляется в экстракционную колонну 3, из которой отбираются низкокипящий компонент, подвергаемый очистке в ректификационной колонне 4, и смесь применяемого для экстракции растворителя с разделяющим агентом, регенерируемым из этой смеси в ректификационной колонне 5. Из колонны 5 разделяющий агент возвращается в колонну 1, а растворитель, отбираемый из куба, возвращается в экстракционную колонну. По описанной схеме производится разделение смесей близкокипящих ароматических и парафиновых углеводородов с неиспользованием метанола л качестве разделяющего агента. [c.208]

Традиционно для разделения многокомпонентных смесей применяют схемы с последовательным расположением оборудования (рис. 5.1), что обусловлено их простотой и надежностью работы. Однако возросшие требования к производству (использование энергетически оптимальных схем разделения) и потребности в новых продуктах, являющихся компонентами сложных смесей (близкокипящие смеси, смеси с наличием азеотропных точек и т. п.), делают необходимым в настоящее время применение в промышленности как схем с многократным использованием массовых разделяющих агентов, так и схем сложного разделения, в которых расположение оборудования делает возможными операции разделения, и система колонн и вспомогательного оборудования должна рассматриваться как единое целое. [c.233]

Рис. 5.2. Схема разделения водного раствора карбоновых кислот j—С4 азеотропной ректификацией

Разработано программно-алгоритмическое обеспечение синтеза энергосберегающих схем разделения многокомпонентных зеотропных и азеотропных смесей для стационарных условий. [c.30]

Заметим, что наиболее сложным и энергоемким в схемах азеотропной ректификации является узел 2 разделения азеотропной смеси. Если разделение последней ведется методом ректификации, то он включает в себя две колонны с сопутствующими аппаратами (см. сноску на с. 1066). Для разделения образующейся азеотропной смеси возможно использование и других разделительных приемов (в схемах сопряженных процессов — см. разд. 24.2). [c.1067]

Рис. 14. Схема непрерывного разделения азеотропной смеси триметилхлорсилана и четыреххлористого кремния, содержащей ацетонитрил

Для промышленной очистки кислых сточных вод производства синтетических жирных кислот принят метод азеотропной ректификации. Согласно этому методу все примеси, содержащиеся в кислых водах, извлекаются в виде 70%-ного концентрата низкомолекулярных кислот (НМК). Наличие в концентрате НМК легко- и труднолетучих продуктов и воды значительно усложняет схему разделения концентрата НМК на индивидуальные кислоты. Для получения высококачественных индивидуальных кислот все эти примеси необходимо из концентрата удалить (1,2). [c.131]

В конечном итоге структура диаграммы состояния и множество ее типов находит прямое отражение в различных вариантах технологических схем разделения веществ. В связи с этим синтез принципиальной технологической схемы ректификации неидеальных, в том числе азеотропных многокомпонентных смесей, включает следующие операции [99] [c.215]

Рис. 6. Схема ректификационной установки для разделения азеотропной смеси с минимумом температуры- кипения

В связи с этим для определения общих качественных закономерностей процесса ректификации и разработки теоретических основ синтеза схем разделения многокомпонентных азеотропных смесей необходимо, во-первых, установить, какие нелокальные характеристики концентрационного симплекса являются существенными для процесса ректификации в различных режимах, и, во-вторых, разработать методы определения этих нелокальных характеристик для конкретных смесей на основе минимума исходной экспериментальной информации. Эти сложные задачи должны быть решены в общем виде для смесей с любым числом компонентов и азеотропов, что требует разработки формализованного описания структурных элементов концентрационного пространства применительно к ЭВМ. [c.15]

На рис. 15 приведена принципиальная схема разделения азеотропной смеси 81С14-Ь(СНз)з81С1 с помощью н-бутилового спирта. Азеотропную смесь из емкости 1 загружают в реактор 2, снабженный мешалкой и пароводяной рубашкой. Затем включают мешалку и из мерника 3 подают н-бутило-вый спирт с такой скоростью, чтобы температура в реакторе не поднималась выше 50 С. Процесс контролируют по содержанию хлора в отгоне (до 65 С) — при 38—42% хлора этерификация заканчивается. После этого смесь из реактора 2 сливают в куб 4 насадочной колонны 5 периодического действия. Куб подогревают паром (4— [c.53]

Кроме того, тот факт, что предельные режимы ректификации имеют совершенно различные термодинамические ограничения (при наличии азеотропов и иеидеальности), делает необходимым исследование термодинамических ограничений режима минимальной флегмы для разработки новых научно обоснованных схем разделения азеотропных п-компонентных смесей. [c.151]

Рис. 162. Технологическая схема разделения азеотропной смеси тшта 26 с минимумом температуры кипения (состав исходной смеси расположен во второй области ректификации).

Построение технологических схем разделения азеотропных смесей на основе принципа перераспределения концентраций между областями ректификации возможно лишь при наличии данных о фазовом равновесии жидкость — пар в рассматриваемой трехкомпонентной смеси. Если нам известен тип диаграммы, т. е. фазовый портрет системы, причем исследование проведено в нескольких изобарических разрезах, то построение технологических схем и выбор наиболее оптимальной, могут решаться методами оптимального проектирования ректификационных установок, интенсивно развиваемыми в настоящее время на примерах разделения идеальных смесей [191]. Принцип перераспределения концентраций между областями ректификации является универсальным и применим к азеотропным смесям любой сложности, причем средства, которыми осуществляется такое перераспределение , далеко не исчерпываются варьированием внешнего давления, рециркуляцией продукта и добавками разделяющих и азеотропных агентов или экстрагентов. [c.224]

Принципиальная технологическая схема разделения азеотропной смеси, приведенная на рис. 111-7, состоит из трех ректификационных колонн. В первой колонне от азеотропной смеси ЧХК — ТМХС отделяют низко- и высококипящие примеси ме-тилхлорсиланов, во второй получают ТМХС, в третьей — ЧХК-Остальные потоки либо являются возвратными, либо направляются на разделение совместно с другими метилхлорсиланами. Добавляемый ацетонитрил составляет 12% от массы ЧХК в исходной азеотропной смеси. [c.96]

Анализу физико-химических и термодинамических свойств компонентов и условий фазового равновесия отводится при синтезе схем первостепенная роль. По существу, на него возложены функции генерации эвристических правил на основе исследования свойств реальных смесей. На этапе анализа выявляется, во-первых, принципиальная возможность применения того или иного способа получения целевых продуктов и, во-вторых, область принципиально возможных вариантов схем (см. гл. 4). Может оказаться, что отдельные компоненты смеси образуют азеотропы, и тогда для разделения последних необходимо применять процессы типа азеотропной ректификации, экстракции и т. п. Аналогичная ситуация возникает и при наличии близкокипящих смесей, разделение которых неэффективно обычной ректификацией. С другой стороны, анализ позволяет выявить такие характеристики компонентов (склонность к полимеризации, коррозиоиность и т. п.), которые будут определять начало технологической схемы. Выявление азеотропных смесей и их составов, определение границ областей непрерывной ректификации, а также других особенностей исходной смеси есть формирование эвристических правил, исходящее из физико-химических и термодинамических особенностей смеси, и их учет приводит к значительному сокращению размерности задачи синтеза. [c.489]

На основе анализа фазовых равновесий выясняется принципиальная возможность разделения и выявляются ограничения, обусловленные, напр., образованием азеотропов и наличием близкокипящнх компонеитов. В этом случае возникает необходимость применения азеотропной шш экстрактивной Р. Эксплуатац. затраты, связанные с расходом энергии, могут достигать при Р. 70% общей стоимости разделения, поэтому при проектировании надо решать задачу рационального сочетания флегмового числа, от к-рого зависит расход эиергии, и числа ТТ, т.е. высоты колонны, определяющей капитальные затраты. Оптим. схема разделения должна отвечать минимуму затрат. При выборе схемы, состоящей из ряда колонн, снижение энергетич. затрат возможно за счет рекуперации тепловых потоков благодаря различию т-р кипения продуктов разделения (напр., высококипящие компоненты можно использовать для подогрева низкокипящих). [c.234]

На рис. 8.11, г представлен один из вариантов схемы разделения бинарной азеотропной смеси, образующей при кристаллизации непрерывный ряд твердых растворов. В данном варианте однократную кристаллизацию используют в основном для перехода через азеотропную точку, окончательно же смесь разделяют ректификацией. На рис. 8.11, (Э разделение той же смеси осуществляют сочетанием ректификации с противоточной кристаллизацией. В рассматриваемом случае можно использовать и другие варианты разделения, например получение одного компонента кристаллизацией, а второго — ректификацией. На рис. 8.11, ж показан один из возможных вариантов разделения азеотропной смеси, имеющей эвтектическую точку на диаграмме фазового равновесия жидкость — кристаллическая фаза. Соче- [c.293]

Достижения в области ректификации идеальных смесей позволяют обратить внимание на другой класс задач, связанный с исследованием процессов разделения многокомпонентных неидеальных азеотропных и гетероазео-тропных смесей. В этом случае на результаты ректификатаи и дистилляции определяющим образом вл.яя.ет физико-химическая природа разделяемой смеси. Здесь фактически возникают дле взаимосвязанные задачи 1) исследование азеотропных свойств и всех возможных типов смесей по характеру равновесия между жидкостью и паром 2) изучение процессов ректификации и дистилляции в системе определенного типа при различных условиях. Из совместного решения указанных задач вытекают принципы построения технологических схем разделения веществ. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология