Гетероазеотроп - Heteroazeotrope

А гетероазеотроп является азеотроп где паровая фаза сосуществует с двумя жидкими фазами. Эскиз кривой равновесия T-x / y типичной гетероазеотропной смеси

Фазовая диаграмма гетероазеотропа.

Примеры гетероазеотропов

Непрерывная гетероазеотропная перегонка

Гетерогенная дистилляция означает, что во время дистилляции жидкая фаза смеси не смешивается. В этом случае на пластинах могут быть две жидкие фазы, а верхний конденсат пара разделяется на две жидкие фазы, которые можно разделить в декантере. непрерывная гетероазеотропная перегонка - это разделение бинарной гетерогенной азеотропной смеси. В этом случае система состоит из двух колонн и декантера. Свежий корм (A-B) добавляется в первый столбец. (Сырье также может быть добавлено в декантатор непосредственно или во вторую колонку в зависимости от состава смеси). Из декантера фаза, богатая А, выводится в виде флегмы в первую колонку, а фаза, богатая В, удаляется в виде флегмы во вторую колонку. Это означает, что первый столбец дает «А», а второй столбец дает «В» в качестве кубового продукта. В промышленности смесь бутанола с водой разделяют этим методом.

Конти гетеро 1.png

В предыдущем случае бинарная система уже образует гетерогенный азеотроп. Другое применение гетероазеотропной дистилляции - разделение бинарной системы (A-B), образующей гомогенный азеотроп. В этом случае к смеси добавляют азеотропный агент или растворитель, чтобы образовать гетероазеотроп с одним или обоими компонентами, чтобы способствовать разделению исходной смеси A-B.

Периодическая гетероазеотропная перегонка

Периодическая гетероазеотропная перегонка - эффективный метод разделения азеотропных смесей и смесей с низкой относительной летучестью (низкий α). Третий компонент (азотнокислый E) добавляется к бинарной смеси A-B, что делает возможным разделение A и B. Захватывающий агент образует гетероазеотроп, по крайней мере, с одним (и предпочтительно только с одним (селективным уносом)) исходными компонентами. Основными частями обычных ректификационных колонн периодического действия являются: Ресиверы пара-продукта (подача азеотропного газа) В случае гетероазеотропной перегонки оборудование комплектуется декантером, в котором две жидкие фазы разделяются.

Bhad column.png

Возможны три различных случая добавления энтрейнера:

1, Пакетное добавление Entrainer: Общее количество Entrainer добавляется к загрузке перед началом процедуры.

2, Непрерывная подача энтрейнера: Общее количество энстейнера непрерывно вводится в колонку.

3, Смешанное добавление энтрайнера: комбинация порционного добавления и непрерывной подачи энтрайнера. Одну часть уловителя мы добавляли в загрузку перед началом перегонки, а другую часть постоянно во время перегонки.

В последние годы все большую популярность приобрела периодическая гетероазеотропная дистилляция, поэтому было опубликовано несколько исследований. Гетероазеотропная периодическая дистилляция была исследована с помощью технико-экономических обоснований, строгих расчетов моделирования и лабораторных экспериментов. Технико-экономическое обоснование проводится Modla et al.[1][2] и Родригес-Донис и др.[3] для разделения смесей с низкой относительной летучестью и азеотропных смесей путем гетерогенной перегонки в периодическом выпрямлении. Родригес-Донис и др.[4] были первыми, кто предоставил правила отбора энтрайнеров. Технико-экономические методы были расширены и модифицированы Родригес-Донисом и др., [5] Родригес-Донис и др., (2005), Скурас и др.,[6][7] и Ланг и Модла.[8] Варга [9] применила эти технико-экономические обоснования в своей диссертации. Экспериментальный результат был опубликован Rodriguez-Donis et al.,[10] Сюй и Палочка,[11] Ван Кам [12] и другие.

Рекомендации

  1. ^ Модла Г., П. Ланг, К. Мольнар, «Периодическая гетероазеотропная ректификация смеси с низкой относительной летучестью при непрерывной подаче энтрейнеров», 6-й Всемирный конгресс химической инженерии, Мельбурн, Австралия, (2001).
  2. ^ Модла Г., П. Ланг, Б. Котай и К. Мольнар, «Периодическая гетероазеотропная ректификация смеси с низкой относительной летучестью при непрерывной подаче энтрейнером», AICHE J., 49., 2533-2552 (2003).
  3. ^ Родригес-Донис И., В. Жербо и Х. Джулия, «Возможность гетерогенной периодической дистилляции», AIChE J., 48, 1168-1178, (2002).
  4. ^ Родригес-Донис И., Э. Пардилло-Фонтдевила, В. Жербо и X. Джулия, «Синтез, эксперименты и моделирование гетерогенных процессов периодической дистилляции», Comp. Chem. Англ. 4-6, 799, (2001a).
  5. ^ Родригес-Донис И., А. Дж. Эскихароса, В. Жербо и X. Джулия, «Разделение минимально кипящих смесей азеотропов с помощью процессов экстрактивной периодической дистилляции с гетерогенными уловителями», AIChE J., 49, 3074-3083, (2003).
  6. ^ Скурас С., В. Кива и С. Скогестад, «Возможные разделения и правила выбора азеотропных веществ для гетероазеотропной периодической дистилляции», Chemical Engineering Science, 60, 2895 (2005).
  7. ^ Скурас С., С. Скогестад и В. Кива, «Анализ и контроль гетероазеотропной периодической дистилляции», AIChE Journal, 51 (4), 1144-1157. (2005).
  8. ^ Ланг П., Г. Модла: «Обобщенный метод определения областей гетерогенной периодической дистилляции», Chem. Англ. Sci., 61, 4262-4270 (2006).
  9. ^ Варга В. "Дистилляция экстрактивного прекращения в обратном колонне ректификации и обратном колонне". Кандидат наук. дипломная работа, INP-Тулуза, Франция. http://ethesis.inp-toulouse.fr (2006).
  10. ^ Родригес-Донис И., Акоста-Эскихароса И., Жербо В., Пардилло-Фондевила Э., Джулия X. «Разделение смеси н-гексан-этилацетат путем азеотропной периодической дистилляции с гетерогенными уловителями». Химическая инженерия и обработка. 44, 131-137. (2005)
  11. ^ Сюй, С. Л. и Х. Ю. Ванд, «Разделение смесей трет-бутиловый спирт-вода с помощью гетерогенного процесса азеотропной периодической дистилляции», Chem. Англ. 2006. Т. 29. С. 113.
  12. ^ Р. Ван Кам, И. Родригес-Донис, В. Жербо, «Гетерогенная экстракционная перегонка периодического действия хлороформа - метанола - воды: осуществимость и эксперименты», Chem. Англ. Sci., 63, 78-94, (2008).

Смотрите также