Относительная летучесть растворите

В задачу настоящего раздела не входит изложение теории образования азеотропов, классификации жидкостей, с точки зрения формирования молекулярных связей, методов предсказания отклонений растворов от идеальности или избирательных свойств добавляемых агентов, механизма изменения относительной летучести об этом можно прочесть в специальной литературе, посвященной данным вопросам. [c.328]

Другой, имеющий общее значение метод разделения однородных азеотропов, заключается в уничтожении точки касания равновесных линий пара и жидкости путем прибавления третьего компонента. Влияние третьего компонента заключается в изменении молекулярной природы раствора, результатом чего является соответствующее изменение относительных летучестей его компонентов, позволяющее осуществить процесс разделения системы на ее практически чистые составляющие. Процесс разделения однородной в жидкой фазе постоянно кипящей системы с помощью прибавления к ней третьего компонента входит в группу процессов, называемых азеотропической перегонкой. [c.138]

Для идеальных растворов отношение упругостей пара называется относительной летучестью, обозначаемой через а и введенной в уравнение (8) [c.97]

Относительная летучесть углеводородов, содержащих четыре углеродных атома, в растворе в фурфуроле [21] [c.104]

Как видно из уравнений (VI, 23) и (VI, 23а), активность компонента в данном растворе есть относительная летучесть (или относительное давление пара), т. е. отношение летучести при данных условиях к летучести в известном стандартном состоянии. Для стандартного состояния летучесть равна // (давление пара р°) и соответственно активность равна единице. В уравнениях (VI, 23) и (VI, 23а) стандартное состояние—чистый жидкий компонент при той же температуре. Однако очень часто приходится выбирать иные стандартные состояния, так как большое число веществ в широком интервале температур существует в твердом состоянии и, кроме того, как уже было сказано, давления насыщенного пара компонента часто ничтожно малы при доступных опыту условиях. [c.208]

Таким образом, относительная летучесть углеводородов в идеальном растворе равняется отношению давлений насыщенных паров чистых компонентов при температуре кипящей смеси, и чем ближе она к единице, тем сложнее разделить эти углеводороды перегонкой. Так, требуется бесконечно большое число тарелок для разделения ректификацией некоторых двух компонентов (в смеси находится 95 мол. % более летучего компонента и перегонка ведется при условии полного орошения) с относительной летучестью а = 1 60 тарелок при а = 1,1 32 при а = 1,2 и 22 теоретические тарелки при а = 1,3. [c.207]

Коэффициент активности у является функцией физико-химических свойств всех остальных компонентов смеси и их концентраций. Для некоторых смесей в присутствии разделяющего агента подлежащие ректификации компоненты из-за их различной растворимости по-разному отклоняются от законов идеальных растворов, поэтому их коэффициенты активности различны. Установлено также, что коэффициент активности каждого компонента увеличивается но мере увеличения концентрации от О до 100%, однако для различных компонентов смеси в разной степени. Таким образом, для реальных смесей относительная летучесть равна отношению давлений насыщенных паров и коэффициентов активности [c.208]

При постоянном коэффициенте относительной летучести для двухкомпонентного раствора и при равновесии пара и жидкости коэффициент разделения /, для компонента г при известном значении разделения для компонента к имеет следующие значения [c.84]

Разделяемая смесь подчиняется законам идеальных растворов, и равновесие рассчитывается по относительным летучестям отдельных компонентов. [c.266]

Наиболее распространенным в практике ректификации типом систем являются системы, жидкая фаза которых представляет собой реальный раствор, а паровая фаза может рассматриваться как идеальный газ. Пользуясь коэффициентами активности, состав пара в таких системах можно рассчитать по уравнению (94), в котором коэффициенты относительной летучести выражаются соотношениями [c.28]

Характер зависимости lg(7 /=ф(л ) определяет характер изменения коэффициентов относительной летучести бинарных систем от состава раствора. В системах с положительными отклонениями от идеального поведения, в соответствии с уравнением [c.30]

Выше уже указывалось, что коэффициент относительной летучести бинарной системы зависит от степени ее неидеальности, характеризуемой в уравнениях (124) и (125) величиной Л12, а также от отношения давлений паров компонентов и состава раствора. Обраш,ает на себя внимание, что члены А 2(1—2х1) и Л 2(1—2<) входят соответственно в уравнения (124) и (125) с разными знаками. Это показывает, что разделяющий агент в наибольшей степени увеличивает коэффициент относительной летучести заданной смеси в том диапазоне концентраций, в котором в отсутствие разделяющего агента он имеет наименьшее значение. В области концентрации, соответствующей наибольшим значениям коэффициента относительной летучести в отсутствие разделяющего агента, прибавление последнего увеличивает а в минимальной степени. Эти положения наглядно иллюстрируются кривыми, изображенными на рис. 7. [c.42]

Таким образом, действие разделяющего агента обусловлено двумя факторами 1) изменением относительной летучести компонентов вследствие разной интенсивности их взаимодействия с разделяющим агентом [в уравнении (123) этот фактор учитывается членом х , —А р)] 2) уменьшением интенсивности взаимодействия компонентов рассматриваемой системы друг с другом за счет разбавления раствора разделяющим агентом [в уравнении (123) этот фактор учитывается членом 2(1- р)[(1-2х, )]. [c.43]

Таким образом, члены гомологического ряда спиртов дают с водой меньшие отклонения от идеального поведения, чем соответственные члены гомологического ряда кетонов. Поэтому в системе метанол—ацетон вода будет увеличивать относительную летучесть последнего. Соответственно с этим в процессе экстрактивной ректификации в виде дистиллата будет получаться ацетон, а в качестве кубовой жидкости — водный раствор метанола. [c.59]

Для выбора разделяющего агента может быть рекомендован следующий путь. Прежде всего нужно рассмотреть имеющиеся данные о равновесии между жидкостью и паром [31], об азеотропных смесях [45] и растворимости [42, 43] в системах, образованных компонентами заданной смеси или их гомологами и различными веществами. Такое рассмотрение часто позволяет выявить критерии сравнительной оценки степени неидеальности в системах, образованных рядами соединений, представляющий ми интерес в рассматриваемом конкретном случае. Таким путем были установлены некоторые важные в практическом отношении закономерности, например, что полярные вещества в наибольшей степени увеличивают относительную летучесть углеводородов с наибольшим отношением атомов Н/С в молекуле. Если соответствующие данные о свойствах растворов отсутствуют или их недостаточно, то, руководствуясь представлениями [c.71]

При выборе разделяющих агентов для смесей углеводородов 4 принималось во внимание, что в полярных веществах лучше всего растворяются диолефины, а хуже всего — парафины. Моноолефины занимают промежуточное положение. Следовательно, полярные вещества должны увеличивать летучесть парафинов и моноолефинов по отношению к диолефинам. Принималась во внимание также стабильность, доступность и стоимость полярных веществ. С учетом этих требований на основе определения коэффициентов относительной летучести смесей углеводородов в присутствии разных веществ наилучшими разделяющими агентами были признаны фурфурол, ацетон и фенол в смеси с водой. [c.290]

Если охлаждению подвергается не индивидуальное вещество, а смесь газов, то температуры фазового перехода компонентов смеси будут отличаться от приведенных выше, так как будет иметь место взаимное влияние компонентов. После перехода системы в двухфазное состояние в жидкой фазе способны растворяться компоненты, температура кипения которых существенно ниже температуры смеси. И причем количество растворенных газовых компонентов будет тем больше, чем выше доля компонентов жидкой фазы. Рост давления повышает температуры кипения компонентов, но понижает их относительную летучесть, а следовательно, снижает четкость ректификации. [c.148]

Изменение относительной летучести компонентов в смеси может быть достигнуто введением в смесь солей минеральных или органических кислот либо их растворов. При ректификации в присутствии солей (солевой ректификации) можно достигнуть того же эффекта, что и при экстрактивной — разделять смеси, компоненты которых имеют очень близкие температуры кипения, а также образуют азеотропы. Например, из данных о влиянии хлорида кальция в спиртоводной смеси на фазовое равновесие этилового спирта (рис. 5.7) следует, что введение соли приводит не только к ликвидации азеотропа, но и к отклонению -равновесной кривой от диагонали, что улучшает условия разделения. [c.285]

Селективные растворители избирательно растворяют ароматические или непредельные углеводороды в процессах экстракции и абсорбции, увеличивают коэффициенты относительной летучести насыщенных углеводородов в процессах экстрактивной и азеотропной ректификации. [c.68]

Легкость разделения компонентов при ректификации определяется величиной коэффициента относительной летучести а, который для идеальных растворов определяется как отношение давления насыщенных паров разделяемых компонентов [c.183]

В общем случае для смесей, отклоняющихся от законов идеальных растворов, величина коэффициента относительной летучести определяется из выражения [c.184]

Уравнение кривой равновесия фаз подобных систем тождественно с уравнением кривой равновесия фаз для идеальных растворов (2. 19). Коэффициент относительной летучести в этом случае должен быть определен из выражения [c.64]

Для растворов, отклоняющихся от закона Рауля, в соответствии с уравнением (8.27) относительная летучесть компонента А относительно компонента В определяется выражением [c.361]

Если к двухкомпонентному раствору, относительная летучесть которого близка к единице, прибавить специально подобранный третий компонент С (разделяющий агент), то величина m может значительно измениться и сделаться намного больше или меньше единицы. Это происходит вследствие различной растворимости компонентов А и В в агенте С, в результате чего показатели ул и ув, характеризующие степень отклонения компонентов от закона Рауля, изменяются в различной степени. [c.362]

При извлечении летучих веществ экстракция может успешно конкурировать с ректификацией в тех случаях, когда разделение ректификацией либо затруднено, а иногда и практически невозможно (разделение смесей, состоящих из близкокипящих компонентов и азеотропных смесей), либо сопряжено с чрезмерно высокими затратами (извлечение вредных примесей или ценных веществ из сильно разбавленных растворов). Так, например, извлечение уксусной кислоты из ее малоконцентрированных водных растворов экстракцией этилацетатом (или смесью этилацетата и бензола) является значительно более экономичным, чем выделение ректификацией, так как, несмотря на довольно большую разность температур кипения воды и кислоты, относительная летучесть их невелика. Кроме того, необходимость испарения очень больших количеств воды весьма удорожает ректификацию. [c.522]

Э. При производстве ацетальдегида способом Кучерова образуется 10 %-ный водный раствор альдегида, содержащий уксусную кислоту. Используя [2, табл. 21] и Приложение 1.3, покажите, что эта смесь легко разделяется обычной перегонкой Составьте технологическую схему разделения такой смеси. Сколь ко ректификационных колонн потребуется для выделения ацет альдегида и уксусной кислоты из полученной смеси Прн проек тировании учесть коэффициенты относительной летучести ком понентов смеси, [c.181]

Относительная летучесть интересующего компонента разделяемой смеси, которая в принципе всегда является многокомпонентной, зависит прежде всего от свойств компонентов смеси. Учет этой зависимости составляет одну из основных задач теории и практики разделения смесей. Разумеется, и при глубокой очистке веществ рабочим объектом также является многокомпонентная смесь, состоящая из очищаемого вещества и примесей. Однако здесь мы имеем специфическую особенность, которая заключается в том, что исходное очищаемое вещество содержит примеси уже в сравнительно небольших количествах. Обычно для достижения этой цели применяется предварительная очистка вещества. Таким образом, при глубокой очистке веществ приходится иметь дело с разбавленными растворами. В таких растворах содержание каждого из растворенных веществ (примесей) незначительно по сравнению с содержанием растворителя (основное вещество) и поэтому взаимным влиянием примесей в них можно пренебречь. Следовательно, в этом случае разделяемую многокомпонентную смесь условно можно рассматривать как бинарную, состоящую из основного компонента и данной примеси. При этом обычно принимают также, что в паровой фазе (при невысоких давлениях) ввиду ее большой разряженности отсутствует взаимодействие не только между молекулами примесей, но и между молекулами примесей и основного компонента, т. е. тем самым постулируется, что образующийся из жидкости пар представляет собой идеальный газ. Но даже при указанных упрощающих допущениях установление зависимости коэффициента разделения от свойств компонентов такой псевдобинарной смеси представляет непростую задачу. [c.33]

Стоит отметить, что уравнение (П1.6) выражает только способ расчета активностей компонентов раствора по значениям парциальных давлений компонентов в газовой фазе. Распространенное определение Льюиса активность —это относительная летучесть — не следует воспринимать буквально. Активность — это некоторая функция от состава раствора, определением которой служит уравнение (I 1.2), и для ее вычисления можно использовать различные физические свойства. С равным успехом активность можно определить через относительное понижение давления пара или через понижение температуры замерзания растворов, через осмотические или какие-либо другие свойства растворов. Никаких специальных преимуществ, кроме простоты используемых уравнений, определение активности по давлению пара не имеет. Поэтому соотношение (П1.6) отражает не физический смысл понятия активности, а дает только один из многих возможных способов расчета этой величины. [c.87]

Одна теоретическая тарелка Wth. вызывает меньшее изменение концентрации, чем высота единицы переноса п , если кривая равновесия имеет больший наклон, чем рабочая линия (рис. 86, III), и наоборот (рис. 86,7). На рис. 86 вспомогательная линия при определении числа теоретических тарелок показана пунктиром, а при определении числа единиц переноса — сплошной линией. В случае идеальных и почти идеальных растворов с низкой относительной летучестью заметного расхождения между числом единиц переноса и числом теоретических тарелок th. пет. Для неидеальных растворов и растворов с высокой относительной летучестью указанная разница может иметь такую величину, что ее необходимо учитывать. Это видно из данных, приведенных в табл. 17 (1221. [c.143]

Экстрагент, в котором лучше растворим вышекипящий компонент, может быт(. полярным или неполярным Полярный экстрагент, лучше растворяющий вышекипящий компонент Экстрагент неполярный или полярный, который может также понижать относительную летучесть Экстрагент должен быть полярным [c.347]

В табл. Х.4 приведены количественные данные, характеризующие относительную летучесть углеводородов С4 в растворе фурфурола, а также предельную растворимость углеводородов. Фурфурол применяется для разделения изобутана и бутилена-1, к-бутана и бутиленов-1 и -2 и дивинила. [c.612]

Углеводород Нормальная температура кипения, °С Относительная летучесть углеводородов при 41° и 4,5 ата Растворимость в водном фурфуроле (4% вес. воды) при 41°, % вес. Относительная летучесть углеводородов в растворе водного фурфурола (4% вес. воды) при 41° и 4,5 ата [c.612]

В экстремальной точке бинарного гомоазеотропа концентрации паровой и жидкой фаз одинаковы и, следовательно, здесь коэффициент относительной летучести компонентов системы равен единице. Разделительный агент изменяет относительную летучесть компонентов исходной смеси и поэтому по крайней мере с одним из них должен образовать неидеальпый раствор. То же относится и к случаю разделения близкокипящих компонентов, относительная летучесть которых близка к единице. [c.329]

Первая система трудно поддается разделению в обычной колонне вследствие небольшой разницы в точках кипения воды (100 °С) и уксусной кислоты (118,1 °С). Цель добавления третьего компонента состоит в том, чтобы увеличить относительную летучесть компонентов системы, поэтому его воздействие на летучие свойства воды и уксусной кислоты должно быть различным. Кроме того, третий компонент должен либо вовсе не растворяться, либо обладать частичной растворимостью с НКК, но зато полностью-смешиваться с ВКК. Этим условиям отвечает, например, бутил-ацетат, весьма слабо растворимый в воде и образующий с ней гете-роазеотрон, точка кипения которого равна 92 °С. [c.335]

Выбор разделяющего агента. Разделяюпщй агент выбирается в соответствии с требованиями общего характера (легкость регенерации, дешевизна и др.) и основан на термодинамических соотношениях, выражающих среднее увеличение коэффициента относительной летучести компонента за счет присутствия разделяющего агента [23, 24]. Известные методы выбора можно разделить на две группы методы, основанные на использовании данных о свойствах растворов, образуемых компонентами заданной смеси и разделяющим агентом методы, основанные на данных по свойствам компонентов. [c.286]

Хальденвангер [194] наиболее полно сформулировал требования, предъявляемые к эталонным смесям 1) по свойствам эталонная смесь должна приближаться к идеальному раствору, т. е. практически без отклонений подчиняться закону Рауля и иметь относительную летучесть компонентов, постоянную для всех концентраций 2) данные по равновесию пар— жидкость должны быть известны или их можно легко рассчитать 3) смесь должна состоять только из двух компонентов во избежание трудностей при измерениях и расчетах 4) относительная летучесть компонентов должна иметь такое значение, чтобы в испытуемой колонне достигалось достаточное, но не слишком большое разделение 5) температуры кипения смеси должны лежать в интервале, для которого нетрудно подобрать надежную тепловую изоляцию колонны 6) компоненты смеси должны быть термически стойкими в условиях ректификации 7) вещества и их смеси не должны вызывать коррозии конструкционных материалов, использованных в аппаратуре 8) исходные вещества должны быть легко доступными 9) вещества не должны содержать примесей их чистота должна поддаваться проверке доступными методами 10) смеси с любой концентрацией компонентов должны легко поддаваться анализу. [c.140]

Коган [66 ] показал, что при добавлении третьего компонента к бинарной смеси увеличивается относительная летучесть того компонента смеси, в котором менее всего растворяется третий компонент. Другие приемы подбора разделяющего агента рассмотрены Кафаровым и Гордиевским [67], а также Коганом [68]. Рёк [69 ], а также Портер и Джонсон [70 ] показали, что с помощью распределительной газовой хроматографии при простом аппаратурном оформлении можно подобрать разделяющие агенты, подходящие для экстрактивной перегонки. [c.317]

Важными отличиями олефинов от парафинов с тем же числом углеродных атомов являются более высокая растворимость и способность сорбироваться, обусловленная наличием ненасыщенной углерод-углеродной связи. Олефииы лучше, чем парафины, адсорбируются твердыми веществами, поглощаются медноаммиачными растворами и растворяются в полярных жидкостях, таких как ацетон и фурфурол. Это позволяет выделять их сиециальными методами, из которых наиболее важное значение приобрела экстрактивная перегонка. Принцип ее состоит в том, что ири наличии третьего компонента, имеющего меньшую летучесть и способного к диполь-дипольному взаимодействию или образованию различных комплексов с олефинами, парциальное давление олефинов снижается в большей мере, чем у парафинов. В результате относительная летучесть парафинов, измеряемая отношением давлений насыщенных иаров u = PhlPv значительно возрастает (табл. 4). [c.34]

Значительный интерес представляют установки для процессов экстрактивной и азеотропной ректификации. Сущность этих процессов заключается в том, что к исходной смеси, компоненты которой имеют очень близкие относительные летучести и в силу этого разделение их простой ректификацией осложнено, добавляется в случае экстрактивной ректификации высококипящий компонент, в котором один из разделяемых комионентов растворим хорошо, а второй либо нерастворим, либо трудно растворим, а в случае азеотропной ректификации добавляется компонент, образующий в системе ааеотропную смес1. либо с максимумом давления паров для пары летучий компонент — добавляемый компонент, либо с минимумом давления паров для пары мепее летучий компонент — добавляемый компонент. [c.312]

Для азеотропной смеси коэффициент относительной летучести а = 1, так как концентрации каждого из компонентов в жидкой (хх) и паровой (у у) фазах одинаковы (рис. 29). Азеотропную смесь можно разрушить, добавляя к ней третий компонент, который образует азеотропную смесь с одним из компонентов разделяемой смеси. Нанример, толуол можно выделить из катализата риформинга добавлением метанола, который образует азеотропную смесь с неароматическими компонентами катализата. Последовательно двукратно добавляя в разделяемую смесь метанол, удается получить толуол чистотой свыше 99%. Отогнавшийся вместе с парафино-нафтеновой частью катализата метанол легко отделяется водной промывкой конденсата, отстаиванием водного раствора метанола и последующей регенерацией последнего отгонкой от воды. Метанол используют также для выделения из катализатов риформинга технического ксилола (смеси изомеров ксилола и этилбензола — углеводородов С Ню)- [c.49]

Водный раствор (10%) аллнлового сп)фта, образующийся при его производстве гидролизом аллилхлорида, разделяют ректификацией. Рассчитайте значения коэффициента относительной летучести спирта в этом растворе при температурах верха и низа колонны, работающей при нормальном давлении. Пользуясь Приложением /. 3, определите температуру подачи исходной смесн в ректификационную колонну, работающую идеально. [c.180]

В связи с этим широкое примене/ние при разделении подобных углеводородных смесей находят процессы экстракции экстрактивной и азеотроиной ректификации, абсорбции. Общим для всех этих процессов является использование селек-ТИВ1НЫХ растворителей, взаимодействующих с разделяемыми углеводородами с различной энергией. Селектив Ные растворители избирательно растворяют ароматические или непредельные углеводороды в процессах экстракции и а орбции,. увеличивают коэффициенты относительной летучести насыщенных углеводородов в процессах экстрактивной и азеотроп-ной ректификации. При некоторых специфических особенностях физико-химические основы указанных процессов, механизм действия разделяющих агентов имеют много общих черт. [c.3]

Смесь по своим свойствам должна приближаться к идеальному раствору, т. е. практически точно подчиняться закону Рауля и обладать относительной летучестью компонентов, оставэщейся для. всех концентраций постоянной. [c.163]

Как видно из таблицы, при добавке фурфурола относительная летучесть углеводородов i резко изменяется. Летучесть насыщенных углеводородов повышается значительно больше, чем ненасыщенных. Относительная летучесть углеводородов (по отношению к дивинилу) связана непЬсредственно с растворимостью углеводородов в фурфуроле, а растворимость зависит от химической структуры данного углеводорода. Так, например, хуже всего растворяются бутаны, лучше — бутилены, а дивинил полностью смешивается с водным фурфуролом при температуре выше комнатной. Растворимости изобутилена и бутиленов-2 близки, по-видимому, к растворимости бутилена-1. Незначительная относительная летучесть бутиленов-2 объясняется тем, что в обычных условиях бутилены-2 менее летучи, чем дивинил. Таким образом, полное изменение летучести по отношению к дивинилу примерно одинаково для всех бутиленов. [c.612]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология