ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Особенности ректификации близкокипящих и азеотропных смесей компонентов из "Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности Издание 2" Для близкокипящих компонентов давления их насыщенных паров сближаются, что приводит к уменьшению величины а. При а С 1,05 разделение таких смесей обычной ректификацией становится затруднительным, так как при этом требуется большое число теоретических тарелок и большое флегмовое число. [c.184] Если компоненты образуют азеотропную смесь, т. е. смесь, кипящую при определенной температуре (см. главу И) и имеющую а = 1, в этом случае применение обычной ректификации не позволяет разделить смесь на индивидуальные компоненты, так как при любом составе исходной смеси, подвергаемой ректификации, в качестве одного из компонентов будет выступать азеотроп. [c.184] Таким образом, при достаточно больших числе тарелок и флегмовом числе смесь близкокипящих компонентов может быть разделена обычной ректификацией, тогда как разделение смеси, образующей азеотроп, этим методом вообще невозможно. [c.184] Влияние величины коэффициента относительной летучести на необходимое число теоретических тарелок в ректификационной колонне при различной четкости разделения иллюстрируется кривыми, приведенными на рис. У-1. [c.184] На величину коэффициента относительной летучести можно воздействовать путем изменения давления в системе, о чем говорилось ранее. [c.185] В присутствии разделяющего агента разделяемые компоненты вследствие их различной растворимости по-разному отклоняются от законов идеальных растворов и отношение коэффициентов активности этих компонентов 71/ 2 может существенно отличаться от единицы. Поэтому даже в случае одинакового давления насыщенных паров разделяемых компонентов Р Я2 = 1), величина коэффициента относительной летучести а может значительно отличаться от единицы. [c.185] На рис. V-2 приведены кривые, характеризующие давления насыщенных паров бензола и цнклогексана в чистом виде, а также в смеси каждого из них с анилином, который служит разделяющим агентом. [c.185] Из приведенных данных следует, что добавление фурфурола приводит к перераспределению относительных летучестей компонентов, что позволяет более легко разделить те или иные компоненты смеси, например изобутан и изобутен. [c.186] Ректификация в присутствии разделяющего агента применяется при разделении близкокипящих смесей ароматических, парафиновых и нафтеновых углеводородов (например, отделение бензола, толуола и ксилолов от парафиновых и нафтеновых углеводородов), парафиновых и непредельных углеводородов (выделение изо- и нормального бутанов из смеси с бутенами и бутади-енами) и т. д. [c.186] При существенном различии коэффициентов активности 7 и 72 более летучим может оказаться компонент, имеющий более высокую температуру кипения. [c.186] В зависимости от летучести разделяющего агента по отношению к летучестям разделяемых компонентов процесс разделения осуществляется в виде азеотропной и экстрактивной ректификации. [c.186] Азеотропная ректификация заключается в осуществлении процесса ректификации в присутствии разделяющего агента, образующего с компонентами разделяемой смеси один или несколько азеотропов, которые преимущественно отбираются в виде ректификата. В качестве кубового остатка отбирается один компонент или смесь компонентов с минимальным содержанием разделяющего агента. [c.186] При экстрактивной ректификации применяется разделяющий агент, относительная летучесть которого низка по сравнению с компонентами разделяемой смеси. Поэтому в процессе экстрактивной ректификации практически весь разделяющий агент отводится с кубовым продуктом. В ректификат обычно переходит незначительное количество разделяющего агента. [c.186] Применение азеотропной и экстрактивной ректификации в промышленности определяется в основном экономическими показателями процесса. Эксплуатационные затраты на ректификацию с разделяющим агентом в значительной степени зависят от относительного количества разделяющего агента, циркулирующего в системе, и затрат на его регенерацию. [c.187] С увеличением удельного расхода разделяющего агента возрастают энергозатраты на нагрев и перекачку, а при азеотропной ректификации — на испарение разделяющего агента и его конденсацию. [c.187] Расход разделяющего агента зависит главным образом от состава сырья. Так, при азеотропной ректификации расход разделяющего агента увеличивается с повышением в сырье концентрации тех компонентов, которые отбираются в ректификат. При экстрактивной ректификации, наоборот, расход разделяющего агента возрастает при повышении в сырье концентрации компонентов, отбираемых в виде кубового продукта. [c.187] Применяемые в промышленности разделяющие агенты только в той или иной степени удовлетворяют перечисленным требованиям. При разделении парафиновых и ароматических углеводородов с помощью азеотропной ректификации в качестве разделяющего агента применяют метанол, этанол, метилэтилкетон и др., а при экстрактивной ректификации —фенол, фурфурол и др. [c.187] Вернуться к основной статье