Азеотропная дистилляция: методы разрушения азеотропов
Azeotropic distillation
Азеотропная дистилляция: методы разделения азеотропных смесей в химии. Добавление третьей компоненты для снижения температуры кипения и фазового разделения.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Любой из ряда методов, используемых для разрушения азеотропа при дистилляции.
Any of a range of techniques used to break an azeotrope in distillation
В химии, азеотропная дистилляция – это любой из ряда методов, применяемых для разрушения азеотропа в процессе дистилляции. В химической инженерии азеотропная дистилляция обычно подразумевает конкретный метод – добавление третьего компонента для образования нового азеотропа с более низкой температурой кипения, который является гетерогенным (например, образует две несмешивающиеся жидкие фазы), как в примере ниже с добавлением бензола к воде и этанолу. Данная практика добавления вытягивающего агента, формирующего отдельную фазу, является специфическим подмножеством (промышленных) методов азеотропной дистилляции или их комбинаций. В определенном смысле добавление вытягивающего агента аналогично экстрактивной дистилляции.
In chemistry, azeotropic distillation is any of a range of techniques used to break an azeotrope in distillation. In chemical engineering, azeotropic distillation usually refers to the specific technique of adding another component to generate a new, lower boiling azeotrope that is heterogeneous (e. g. producing two, immiscible liquid phases), such as the example below with the addition of benzene to water and ethanol. This practice of adding an entrainer which forms a separate phase is a specific sub set of (industrial) azeotropic distillation methods, or combination thereof. In some senses, adding an entrainer is similar to extractive distillation.
Средство для разделения материалов
Добавление агента для разделения веществ, такого как бензол, в смесь этанола с водой изменяет молекулярные взаимодействия и устраняет азеотроп. Добавленный в жидкой фазе новый компонент может по-разному изменять коэффициенты активности различных соединений, тем самым изменяя относительную летучесть смеси. Значительные отклонения от закона Рауля облегчают достижение существенных изменений относительной волатильности при добавлении другого компонента. При азеотропной дистилляции летучесть добавляемого компонента совпадает с летучестью смеси, и образуется новый азеотроп с одним или несколькими компонентами, основанный на различиях в полярности. Если агент для разделения веществ выбран для образования азеотропов с более чем одним компонентом исходной смеси, он называется захватывающим агентом (энтрейнером). Добавленный захватывающий агент должен быть рекуперирован путем дистилляции, декантации или другим методом разделения и возвращен в верхнюю часть исходной колонны.
The addition of a material separation agent, such as benzene to an ethanol/water mixture, changes the molecular interactions and eliminates the azeotrope. Added in the liquid phase, the new component can alter the activity coefficient of various compounds in different ways thus altering a mixture's relative volatility. Greater deviations from Raoult's law make it easier to achieve significant changes in relative volatility with the addition of another component. In azeotropic distillation the volatility of the added component is the same as the mixture, and a new azeotrope is formed with one or more of the components based on differences in polarity. If the material separation agent is selected to form azeotropes with more than one component in the feed then it is referred to as an entrainer. The added entrainer should be recovered by distillation, decantation, or another separation method and returned near the top of the original column.