Cтраница 3
При вычислениях степени разделения, которая может быть достигнута с помощью азеотропной разгонки, азеотропная смесь рассматривается в качестве индивидуального компонента. Это иллюстрируется работой Матуцака и Фрея [58], которые изучали разделение смеси углеводородов С4 на бутаны и бутены при помощи азеотропной разгонки с сернистым газом. [31]
Экстрактивная разгонка подробно изучалась в лабораториях в основном с последней целью. Азеотропная разгонка, которая широко применялась в 40 - х годах для выделения ароматических углеводородов, в настоящее время уступила свое место хроматографии. Однако имеются патентные указания [48] о применении азеотропной разгонки для разделения парафинов и нафтенов. С этой целью азеотропная и экстрактивная разгонки могут найти применение в исследованиях нефтепродуктов. [32]
Все загрузки в ректификационной колонке по своему физическому состоянию должны быть однофазными, за исключением таких двухфазных систем, которые становятся однофазными, когда загрузка достигнет температуры кипения. Системы, которые остаются двухфазными и при температуре кипения, обычно кипят бросками и требуют соответствующей регулировки скорости выкипания. Если двухфазная система становится однофазной при температуре кипения, как это бывает иногда при азеотропных разгонках, то в конденсаторе головки могут образоваться две фазы, что делает трудным поддержание равномерной скорости отбора дестиллята. [33]
Некоторые смеси могут дать дестиллят, который затвердевает в головке. Если температура плавления дестиллята лежит значительно ниже температуры его кипения при рабочем давлении, то соответствующее регулирование температуры конденсатора дает возможность нормально проводить разгонку. Если же твердые компоненты кипят ниже своей температуры плавления ( сублимируются), то следует проводить азеотропную разгонку для того, чтобы удалить такие вещества в виде жидких азеотропов. [34]
В последнее время для объяснения идеального или неидеального поведения компонентов в растворе используют понятие относительной полярности. Можно ожидать, что жидкости сходной полярности, если их смешать, образуют растворы, близкие к идеальным, а жидкости различной полярности-растворы, отклоняющиеся по свойствам от идеальных, причем степень отклонения пропорциональна разности полярностей. Юэлл и соавторы [30] ( а также ряд других авторов) не согласны с этой концепцией в отношении азеотропных разгонок и высказали ряд возражений по поводу приведенных выше обобщений. [35]
В настоящее время признается выгодным извлекать уксусную кислоту из жижки, минуя стадию получения древесного порошка. Жижка состоит в основном из воды, уксусной кислоты и метилового спирта; в меньшем количестве в ней содержатся другие кислоты, спирты, эфиры и прочие органические вещества. Перед извлечением кислоты из жижки извлекают спирт и смолы. Уксусная кислота может быть получена экстракцией ее из жижки каким-либо низкокипящим растворителем или с помощью азеотропной разгонки смеси в присутствии дополнительного компонента - увлекателя, или, абсорбционным методом с применением в качестве абсорбента древесных смоляных масел. [36]
При разделении летучих жидких смесей в лаборатории и зачастую на заводе целью работы является получение компонентов смеси в чистом виде или выделение, по крайней мере, одного компонента почти в чистом виде. Первой и часто единственной стадией при таком разделении является ректификация. Однако в некоторых случаях полное разделение при помощи ректификации невозможно или непрактично. В этих случаях концентраты, приготовленные с помощью эффективной ректификации, могут быть иногда подвергнуты дальнейшему разделению на фракции различного молекулярного типа с помощью экстрактивной или азеотропной разгонки. [37]
Отделение азеотропа от неазеотропа или двух азеотропов друг от друга может быть рассчитано обычными методами, приведенными в гл. I, если принимать азеотроп за индивидуальный компонент, при условии, конечно, что известны соответствующие относительные летучести. Большая часть данных по азеотропам содержит сведения об их составе и температурах кипения. Фактически получаемое разделение в процессе азеотропной разгонки указывает на значительно большую величину для а, чем вычисленная. Это показано на рис. 19 для смеси углеводородов С4 ( - бутана, изобутана, я-бутенов, изобу-тилена) с сернистым газом. [38]
Методы ароматизации природного и крекинг-газа успешно разрабатываются, и последним нововведением является использование индивидуальных углеводородов. Так, н-гептан превращается с 90 % выходом в толуол при дегидрировании над окисями алюминия, хрома и молибдена. Толуол с выходом 51 - 57 % получается в так называемом Британском процессе при использовании н-гептана ( выделенного из масла Фишер-Тропша) и хромового кислотного катализатора, нанесенного на активный глинозем. При применении любого процесса ароматизации превращение никогда не проходит нацело, и ароматические углеводороды должны быть отделены от неароматических. Лишь затем производят выделение индивидуальных веществ. Обычно применяют фракционную перегонку, азеотроп ную перегонку50 с использованием метанола, метилэтил-кетона 51 или фенола в качестве переносчика и химическую очистку. Применяется также комбинация фракционной и азеотропной разгонки и кислотной обработки. [39]