Методы разделения азеотропных смесей

Методы разделения азеотропных смесей. Для разделения смесей, состоящих из компонентов с близкими температурами кипения и характеризующихся небольшим значением коэффициента относительной летучести, потребуется большое число тарелок в колонне.

При разделении таких смесей велики будут и флегмовые числа, значит и расход энергии - теплоты в кубе, охлаждающей жидкости в конденсаторе.

Если смесь образует азеотроп, то ее разделение на практически чистые компонент методом обычной ректификации становится невозможным возможно лишь получение одного из компонентов х0 и смеси, близкой к составу азеотропа хаз. В данном случае необходимо использовать специальные методы ректификации 1 разделение в комплексе колонн, работающих под разными давлениями 2 экстрактивную ректификацию 3 азеотропную и гетероазеотропную ректификацию. 1.2.1. Разделение азеотропных смесей в комплексе колонн, работающих под разными давлением 4 . Для разделения азеотропных смесей используются комплексы функционального действия, которые позволяют преодолеть ограничения физико - химического характера и получать продукты требуемой чистоты.

Часть комплексов базируется на принципе перераспределения полей концентраций между областями разделения.

Частным случаем этого принципа является принцип перераспределения полей концентраций между областями ректификации. Этот принцип наиболее наглядно демонстрируется на примерах разделения азеотропных смесей, которое основано на изменении состава азеотропов с изменением давления. Составы азеотропов при разных давлениях различны, причем в зависимости от давления состав питания может принадлежать то одной, то другой области ректификации. Именно это свойство используется в двухколонных комплексах, предназначенных для разделения азеотропных смесей, в которых колонны работают при разных давлениях.

Количество рецикла в общем случае зависит от состава исходной смеси, поступающей на разделение, и разности концентраций компонента А в азеотропах при двух выбранных давлениях, Причем, чем меньше эта разность, тем больше будет рецикл. Непременным условием разделения в таком комплексе бинарной смеси на чистые компоненты является более высокое содержание компонента А в азеотропе, выходящем из первой колонны, по сравнению с его содержанием в азеотропе, выходящем из второй колонны и поступающем в первую.

Поскольку изменение состава азеотропа, приходящееся на один градус температуры, согласно закону Вревского, зависит от разности молярных теплот испарения компонентов, то рассматриваемый метод разделения тем эффективнее, чем больше отличаются теплоты испарения разделяемых смесей. 1.2.2.