Cтраница 3
Экстрактивная дестилляция обладает рядом преимуществ по сравнению с азеотропной; при экстрактивной дестилляции можно применить большое число растворителей, летучесть которых должна значительно отличаться от летучести разделяемых компонентов и быть возможно более низкой. Для азеотропной дестилляции необходимы только такие растворители, которые кипят при температуре, соответствующей образованию азеотропной смеси. [31]
Азеотропная дестилляция применима также и в непрерывно действующих установках большого масштаба, если легкая фракция в разгоняемой смеси невелика, потому что в этом случае дополнительное тепло, которое требуется подвести к колонне для испарения растворителя, идущего вместе с парами легкой фракции в конденсатор, также относительно невелико. Примером такой азеотропной дестилляции служит дегидратация этилового спирта, содержащего 5 / 0 воды. [32]
Одним из важнейших преимуществ экстрактивной дестилляции является возможность использовать для данного разделения относительно большое количество растворителя, так как летучесть растворителя не должна быть близкой к летучести разделяемых компонентов; выгодно, чтобы растворитель был возможно менее летучим и, следовательно, меньше переходил в паровую фазу. В противоположность этому, при азеотропной дестилляции растворитель должен кипеть при температуре, соответствующей образованию азеотропа, который обычно содержит 50 - 80 / 0 растворителя. [33]
Первая статья этой серии [1] касалась качественных характеристик экстрактивной и азеотропной дестилляции, без учета реальных концентраций жидкой и паровой фаз, участвующих в этих процессах. В настоящей статье продолжается обсуждение особенностей азеотропной дестилляции на специальном примере отделения толуола от парафиновых углеводородов посредством дестилляции с метанолом. [34]
Обычно преобладает первый фактор, и вообще чем больше летучесть растворителя, тем меньше обогащение на тарелке для данной производительности кипятильника и данной избирательной способности растворителя. При переходе к все более и более летучим растворителям наступает в конце концов процесс азеотропной дестилляции, при котором обычно бывает более низкая степень обогащения на тарелку, чем в экстрак-тивной дестилляции, для данной избирательной способности и данной производительности кипятильника. [35]
Две следующие статьи, Бенедикта и Рубина и Бенедикта с группой сотрудников, посвящены исследованию азеотропной и экстрактивной дестилляции. В первой статье дан общий обзор и анализ схем обоих процессов, во второй статье содержится пример расчета колонны для азеотропной дестилляции по экспериментально определенным величинам фазовых равновесных концентраций. Следует отметить, что метод определения коэфициентов активности по экспериментальным равновесным концентрациям является чисто эмпирическим. В эмпирическое уравнение, построенное так, чтобы удовлетворить граничным условиям, подбирались опытные коэфициенты, причем число их оказалось довольно значительным. Многочисленные попытки других зарубежных исследователей в этой области не стоят на более высоком теоретическом уровне и не приводят к более точным результатам. Ценность этой статьи состоит в комплексном решении задачи - от экспериментального определения рав -, новесных составов фаз до анализа работы колонны при различных режимах ректификации. [36]
В данной статье описываются графические и аналитические методы расчета концентраций растворителя и ключевых компонентов последовательно, от тарелки к тарелке, для каждого из видов дестилляции. При экстрактивной дестилляции распределение растворителя в колонне определяется тепловым и материальным балансом, как и в аналогичной па процессу абсорбционной установке. При азеотропной дестилляции распределение растворителя по колонне определяется в основном фазовыми равновесными соотношениями между растворителем и ключевыми компонентами. [37]
Экстрактивная дестилляция является, кроме того, более гибкой, чем азеотропная. Параметры процесса могут широко меняться в одном и том же аппарате или в ряде аппаратов, предназначенных для разделения данной смеси. В отличие от азеотропной дестилляции, концентрации растворителя могут легко быть изменены увеличением подачи жидкости или изменением интенсивности обогрева куба. [38]
Выбор растворителя для азеотропной дестилляции должен основываться на соображениях, аналогичных уже упомянутым в разделе для экстрактивной перегонки. Отличительной особенностью будет здесь требование летучести растворителя для того, чтобы его концентрация на всех тарелках колонны была достаточна. Это совершенно необходимое условие на практике уменьшает число растворителей, которые могли бы с успехом быть применены для азеотропной дестилляции. [39]
Для того чтобы давать надлежащий эффект, растворитель в жидкой фазе должен содержаться в заметной концентрации на большинстве тарелок колонны. Ректификационные процессы различаются по методу поддержания в аппарате необходимой концентрации растворителя. При экстрактивной дестилляции растворитель менее летуч, чем ключевые компоненты; он подается в колонну в ее верхней части и должен выводиться внизу аппарата. При азеотропной дестилляции растворитель образует смесь постоянного состава с одним или несколькими ключевыми компонентами и частично должен выводиться сверху. [40]
Процессы различаются по способам, применяемым для поддержания смеси должной концентрации на тарелках колонны, При экстрактивной дестилляции высокая концентрация растворителя достигается выбором растворителя с малой упругостью паров относительно компонентов разгоняемой смеси и непрерывной подачей жидкого растворителя в верхнюю часть колонны. При азеотропной дестилляции летучесть растворителя сильно повышается, и растворитель образует с одним или несколькими компонентами азеотропный раствор. В экстракционной колонне растворитель естественно отводится из колонны в ее нижней точке. При азеотропной дестилляции растворитель отводится главным образом с верхней фракцией колонны и частично с кубовой фракцией. [41]