tipuri speciale de distilare

Separarea componentelor cu puncte de fierbere similare, volatilitățile relative sunt apropiate de unitate, este asociată cu dificultăți considerabile. Pentru astfel de amestecuri ale liniei de echilibru astfel încât să se apropie de diagrama diagonală că separarea lor necesită un număr foarte mare de unități de transfer. Volatilitățile relative ale componentelor poate fi crescută și separare asigurată la schimbarea presiunii de distilare. De obicei, acest lucru se poate realiza prin efectuarea proces de distilare sub vid.

Cazul de limitare a amestecurilor blizkokipyaschih de separare sunt inseparabil de fierbere (sau azeotrop), amestec pentru care. Pentru a separa aceste amestecuri, este necesar să se modifice presiunea în mod semnificativ, datorită instalării complexe și costisitoare (de exemplu, un aparat de distilare moleculară).

În unele cazuri, astfel de metode sunt cele mai eficiente separare a amestecurilor azeotrope care se bazează pe introducerea unei componente suplimentar amestec separabil - un agent de separare având un efect selectiv. Adăugarea acestui component în volatilitate amestec separabil și scăzut de componente cu punct de fierbere crește coeficient activitate mult mai mult decât componenta de fierbere ridicat, care facilitează separarea amestecului. Aplicarea diferitelor agenți de separare și selectarea concentrației acestora poate fi variată pe o largă gamă relativ volatilitate a amestecului de alimentare și, respectiv, distribuția sa a componentelor între lichid și vapori.

Desfășurarea procesului de distilare, în prezența agenților rezolvarea este o trăsătură comună a metodelor și distilare extractivă azeotropă. Cu toate acestea, aceste metode diferă foarte mult unul de altul. Când azeotropică agent distilare de separare formează un azeotrop cu una sau mai multe componente ale amestecului de pornire, în forma care este distilat din coloana de distilare ca distilat. Atunci când distilarea extractivă componente de separare ar trebui să aibă o volatilitate relativă semnificativ mai mică decât componentele amestecului de alimentare și nu formează amestecuri azeotrope cu ei. Această componentă este retrasă din coloană cu fundul.

distilare extractivă. Fig. 4,44 linie punctată arată efectul de separare a componentei de aditiv pentru a schimba volatilitățile relative ale componentelor unui amestec binar componente blizkokipyaschih. Datorită creșterii bruscă a volatilității relative a procesului de separare poate fi realizată cu un număr mai mic de etape de separare.

Fig. 4.44. Impact component aditiv atunci când separarea distilare extractivă: A - un amestec componente blizkokipyaschih; b - azeotrop

Într-un aranjament în conformitate cu rectificarea amestecului de extracție (Fig. 4.45) furajele care constau din componentele A + B. hrănite pe tava de alimentare a coloanei 1, care este udate de agent de separare special selectat S. mai puțin volatil, cu punct de fierbere mai ridicat decât componenții A și B.

Fig. 4.45. Schema extractivă

Instalații de distilare extractivă:

1 - coloana de extracție distilare; 2 - coloană de rectificare pentru agentul de separare;

I - separă amestecul (A + B);

II - separarea componentei C

Componenta solubilă în C, în același timp, ca și componente A și C sunt reciproc insolubile sau parțial solubile unul în celălalt.

Drept urmare, componenta C în extractele (amestec inițial VC) ale fazelor lichide și de vapori. Amestec B + C este îndepărtat ca reziduu, iar distilatul obținut în componentul substanțial pur A. După aceea, amestecul de componente B + C este separat în coloana de distilare 2.

Din această coloană ca un component distilat B. obținut mai volatilă decât C. regenarată care separă componenta C este eliminată din partea inferioară a coloanei 2 și este trimisă la coloana 1 pentru reutilizare.

Un exemplu tipic de distilare extractivă este separarea unui amestec de benzen (component A) și ciclohexan (component B), fenol (component C), ca agent de dizolvare. distilare extractivă se efectuează numai în mod continuu.

Dacă distilarea azeotropă se utilizează pentru componente separate ale S. care formează unul din amestecul inițial de componente (A sau B) un amestec azeotrop cu punct de fierbere minim. Rezultat a mai volatil decât originalul, amestecul azeotrop este distilat ca distilat, iar cealaltă componentă substanțial pură este eliminat ca reziduu.

Este de asemenea posibil pentru a ridica un agent de separare care formează un component al amestecului de alimentare nou amestec azeotrop cu un punct de fierbere maxim. În acest caz, noul amestec azeotrop a fost îndepărtat ca reziduu, iar partea superioară a distilatul coloanei a fost retrasă, care este substanțial pur altă componentă a amestecului original.

De asemenea, este posibil să se efectueze o distilare azeotropică utilizând o componentă de separare care formează azeotropi cu ambele componente. Raportul dintre componentele A și B în azeotrop ternar trebuie să fie altul decât în amestecul inițial intră separarea. În acest caz, distilatul a fost îndepărtat din coloană, un azeotrop volatil (trei componente), iar reziduul - un component al amestecului de alimentare în formă aproape pură.

În aparatul (fig. 4.46), realizată pentru a forma un amestec azeotrop având un punct minim de fierbere a amestecului de pornire (A + B), alimentată în tava de alimentare a coloanei 1, care este irigată de mai sus agent de separare S.

Fig. 4.46. Amenajarea pentru Schema

1 - coloană de rectificare;

2 - decantor (separator);

Pe partea de sus a coloanei este îndepărtată amestec azeotrop din componentele A + C, cu un punct de fierbere minim (distilat) din partea inferioară a coloanei din componenta B (restul). În această schemă, varianta a forma un amestec azeotrop de componente cu dramatic diferite solubilitate reciprocă la temperaturi diferite. În acest caz, componentele A și C sunt în formă lichidă, substanțial reciproc insolubile. Prin urmare, după răcirea distilatul împărțit în A și C în baia de ulei 2.

Componenta A este produsul final, iar componenta C este regenerat după ce a fost încălzit în preîncălzitor 3 este returnat la reflux coloana 1. In diagrama din deflegmator coloană condensează o porțiune a vaporilor (A + C) necesară pentru a obține reflux și restul lichefiat și răcit în răcitor condensator înainte de a intra în baia de ulei 2.

EXEMPLUL azeotrop separare - etanol-apă (punct de fierbere

78 ° C). Ca benzen utilizat component de separare care formează o apă și alcool amestec azeotrop ternar cu un punct de fierbere minim (

64,8 ° C). Reziduul îndepărtat din lichidul coloană este un etanol anhidru.

Procedeele de distilare azeotropă se efectuează în mod continuu și discontinuu, iar în al doilea caz, componenta partajată este complet încărcat la cubul coloanei împreună cu amestecul de pornire, care simplifică schema de instalare.

Principalul dezavantaj al distilării azeotrope, extractivă în comparație cu, - un consum ridicat de energie termică, deoarece nu este necesar să se evapore componenta adăugată atunci când separarea distilare extractivă. Din acest motiv, este recomandabil să se utilizeze o distilare azeotropă în procese continue, la un conținut mic de NC în amestecul inițial, reducând astfel consumul de componenta de separare și în consecință pierderea de căldură prin evaporare.