Cтраница 4
В этом случае периодической повторной перегонки экстрагента, как правило, не требуется, но высококипящие примеси останутся в продукте. Ниже будет показано, что экстра-гейты этого типа часто удаляются из растворов в виде гетеро-азеотропов; поэтому желательно, чтобы содержание экстрагента в гетероазеотропной смеси было по возможности высоким для уменьшения общего количества подлежащей испарению жидкости. [46]
Азеотропные смеси образует также ряд других соединений например этиловый спирт, ацетонитрил, этиленхлоргидрин, масляная кислота и др. Однако использование метода азеотропной отгонки для очистки сточных вод от этих соединений затрудняется их полной взаимной растворимостью и невозможностью выделения их из азеотропной смеси. Соединения, указанные в табл. V-7, могут быть удалены из сточных вод методом азеотропной отгонки с регенерацией загрязняющего компонента, так как они образуют с водой так называемые гетероазеотропные смеси, разделяющиеся путем отстаивания после конденсации паров гетероазеотропа. [47]
Для очистки кислых сточных вод используются различные методы: экстракция, сорбция, ионный обмен, азеотропная и экстрактивная ректификация. Для извлечения кислот С - С4 из усредненного потока кислых сточных вод наиболее целесообразным является метод азеотроп-ной ректификации, в соответствии с которым воды отгоняют от смеси, применяя в качестве разделяющего компонента изоамилформиат. Изоамилформиат образует с водой гетероазеотропную смесь, имеющую температуру кипения 89 7 С и содержащую 23 5 % воды. [48]
В промышленных установках в настоящее время используются не все теоретически возможные варианты разделения. Как правило, используются только варианты четкого разделения в каждой колонне, когда ключевыми являются два наиболее близких по летучести компонента. Помимо того, для азео-тропных и гетероазеотропных смесей используются варианты выделения азеотропа или гетероазеотропа в качестве продукта. Варианты с несколькими распределяющимися компонентами для зеотропных смесей ( режим с обратимым смешением потоков в питании) или варианты с пересечением границы области ректификации траекторией процесса для азеотропных смесей не используются. [49]
Экстракт из сборника 23 насосом 22 через теплообменник 24 и подогреватель 25 подается в реге-нерационную ( ректификационную) колонну 1 - й ступени 26, оборудованную кипятильником 28 и предназначенную для сгущения экстракта. Снизу в колонну подается острый пар. Отгонка растворителя осуществляется в виде гетероазеотропной смеси с водой. [50]
Кубовый остаток колонны 3, состоящий главным образом из фенола с примесями а-метилстирола, ацетофенона, диметил-фенилкарбинола, воды и смолы, подвергают разгонке в колонне 16; здесь отгоняется в вакууме от диметилфенилкарбинола и смолы фенольная фракция. Эта колонна предназначена для отделения а-метилстирола от фенола, и от четкости ее работы во многом зависит качество товарного фенола, поскольку малейшие примеси а-метилстирола снижают температуру застывания фенола, делая его некондиционным. В качестве дистиллята из колонны 20 отбирают гетероазеотропную смесь: фенол - а-метилстирол-вода. После расслоения смеси в сосуде 22 водный слой возращают на орошение колонны, а органический слой направляют на щелочную экстракцию для выделения фенола через фенолят натрия. [51]
Наличие азеотропной смеси компонентов В и С, обладающей максимальной температурой кипения, приводит к тому, что получение чистого С становится невозможным. При этом состав нижнего продукта, получаемого при ректификации экстракта, близок к азеотропному. Когда азеотропная смесь В-С имеет минимальную температуру кипения, выделение компонента С возможно, если относительная летучесть гетероазеотропной смеси А-В настолько высока, что она будет преобладать в дистилляте. При относительно невысокой температуре в конденсаторе азеотропная смесь образует две жидкие фазы и ее можно разделить отстаиванием. Разделение азеотропных смесей А-С не встречает затруднений. [52]
На рис. 46 приведены те же зависимости для системы с ограниченной взаимной растворимостью компонентов. В двухфазной области между равновесными концентрациями х и xz парциальные давления и активности каждого компонента одинаковы в обеих фазах. Когда общее давление достигает максимума, кривая общего давления имеет плоский участок. Этот случай соответствует образованию гетероазеотропной смеси. [53]