ЗМІСТ
ВСТУП
1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1.1. Методи розділенняазеотропних сумішей.
1.1.1. Поділ азеотропних сумішей в комплексі колон,
працюють під різними тиском.
1.1.2. Азеотропна і гетероазеотропная ректифікація.
1.1.3. Екстрактивних ректифікація.
1.2. Застосування комплексів зіпов'язаними тепловими та матеріальними потоками для поділу зеотропних іазеотропних сумішей.
1.3. Методи синтезутехнологічних схем поділу.
1.4. Деякі властивості,токсична дія, одержання і застосуваннякомпонентів.
2. ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯДОСЛІДЖЕННЯ
5.Спісок використаноїЛІТЕРАТУРИ.
ВСТУП
ректифікаціїназивається процес перенесення компонента (компонентів) між киплячій рідкоїі насиченою конденсується парової фазами при багатоступеневому противотокецих фаз [1]. При чергуванні по схемі протитоку операцій частковоїконденсації парової і випаровування рідкої сумішей можна отримати виходи висококиплячихкомпонента (ЛКК) та низькокиплячих компонента (НКК), приблизно відповідні їхзмістом у вихідній суміші.
Впроцесі ректифікації подводимая ззовні теплота витрачається тільки в кип'ятильник- В низу колони і бічних секціях для часткового випаровування рідкої суміші зотриманням початкового потоку пари в обігрівального пристрою в нижній частиніректифікаційного апарату (найчастіше - колони). Теплота конденсації парівтакож відводиться тільки в конденсується пристроях - у верхній частиніректифікаційного апарату.
Процеси ректифікації є одними з найбільш енергоємних процесів хімічної технології, і їхефективність часто визначаєекономіку виробництва в цілому. У ряді випадків на поділ методомректифікації сумішей органічних продуктів витрачається до 70% всієї енергії,необхідної для їх виробництва. Такі особливості виробничих процесівяк безперервність і багатотоннажних призводять до того, що навіть відносноневисокі зниження енерговитрат, підвищення якості товарних фракційзабезпечують значний економічний ефект для технології в цілому.
Тому синтез оптимальних технологічних схемректифікаційного поділу є однією з важливих проблем у хімічнійтехнології. Складність вибору оптимального технологічного рішення пов'язана, зодного боку, з високою вариантностью схем поділу, а з іншого,залежністю структури оптимальної схеми від вихідного складу харчування.
У галузі основного органічного та нафтохімічного синтезудосить рідко зустрічаються багатокомпонентні зеотропние суміші, що складаються зхімічно і термічно стійких компонентів. Найчастіше розділенню піддаютьсяАзеотропна, расслаивающаяся суміші, суміші, що містять хімічно активні татермічно нестійкі речовини. Ці властивості компонентів і сумішей формуютьпевні обмеження на процеси поділу. У разі азеотропних сумішей взв'язку з термодинаміки-топологічними обмеженнями отримання чистих продуктівзвичайної ректифікацією неможливо. Для розділення таких сумішей існуєкілька методів, одним з яких є екстрактивних ректифікація звикористанням розділяє агента.
Етілцеллозольв і толуол входять до складу суміші розчинників, застосовуваних у виробництві кіно-і фотоплівки. Для їх регенераціїв [2] було запропоновано використовувати екстрактивних ректифікацію (ЕР) з легкокипящихподіляючим агентом-метилетилкетону (МЕК). Цей процес здійснюється вкомплексі, що складається з двох колон, - колони екстрактивної ректифікації іколони регенерації екстрактного агента.
У данійроботі для розділення суміші Етілцеллозольв-толуол пропонується використовуватисхеми не тільки з простих двосекційних колон, але і комплекси з частково зв'язанимитепловими та матеріальними потоками. У ряді випадків застосування складних колондозволяє знизити енерговитрати на поділ через наближення до термодинамічноїоборотності за рахунок структурних особливостей схем поділу.
1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1.1. Методи розділення азеотропнихсумішей.
Для розділення сумішей, що складаються з компонентів з близькимитемпературами кипіння і характеризуються невеликим значенням коефіцієнтавідносної летючості,буде потрібно велике число тарілок в колоні. При поділі таких сумішей великібудуть і флегмового числа, значить і витрата енергії (теплоти в кубі), таохолоджуючої рідини в конденсаторі. Якщо суміш утворює азеотроп, то її поділна практично чисті компонент методом звичайної ректифікації стаєнеможливим (можливо лише отримання одного з компонентів (х 0 ) ісуміші, близької до складу азеотроп (х аз ). У такому випадку необхідновикористовувати спеціальні методи ректифікації:
1)поділв комплексі колон, що працюють під різними тисками;
2)екстрактивних ректифікацію;
3)азеотропную і гетероазеотропную ректифікацію.
1.1.1. Поділ азеотропних сумішей вкомплексі колон, що працюютьпід різними тиском. [3]
Для поділу азеотропних сумішей використовуються комплексифункціонального дії, які дозволяють подолати обмеження фізико -хімічного характеру і отримувати продукти необхідної чистоти. Склади азеотроппри різних тисках різні, причому в залежності від тиску склад харчуванняможе належати то однієї, то іншої області ректифікації. Саме цевластивість використовується в двохколонних комплексах, призначених для розділенняазеотропних сумішей, в яких колони працюють при різних тисках (рис. 1.1).Кількість рецикла в загальному випадку залежить від складу вихідної суміші,надходить на поділ, і різниці концентрацій компонента А в азеотроппри двох обраних тисках, Причому, чим менше ця різниця, тим більше будерецикл. Неодмінною умовою поділу в такому комплексі бінарної суміші начисті компоненти є більш високий вміст компонента А в азеотроп,що виходить з першої колони, в порівнянні з його вмістом в азеотроп,що виходить з другої колони і вступає в першу. Оскільки зміна складуазеотроп, що припадає на один градус температури, згідно закону Вревська,залежить від різниці молярних теплот випару компонентів, то аналізованийметод розділення тим ефективніше, чим більше відрізняються теплоти випаровуванняподілюваних сумішей.
Рис.1.1. Поділ азеотропних сумішей в комплексах,працюючих під різним тиском
Однак практичне застосування методу обмежене, оскільки інтервалзміни тиску, в свою чергу, обмежений температурами холодоагентів ітеплоносіїв, термічною стійкістю компонентів, а також технічнимиможливостями.
1.1.2. Азеотропна і гетероазеотропная ректифікація. [1]
Метод азеотропної ректифікації застосуємо як для сумішей з малимкоефіцієнтом відносної летючості, так і для азеотропообразующіх сумішей (втому числі при складах, близьких до азеотропної). При азеотропної ректифікаціїрозділяє агент С утворює з яким-небудь компонентом суміші, що розділяєтьсяазеотроп з іншим співвідношенням компонентів, ніж у вихідній суміші, якщоостання є азеотропообразующей. В якості поділяють агентів можутьзастосовуватися речовини, створюючі гомоазеотропи з компонентами А і В (це можутьбути азеотроп з максимумом або мінімумом температур кипіння), абогетероазеотропи, що представляють собою потрійні суміші поділюваних компонентів А іВ с поділяючим агентом С. У всіх випадках один з компонентів поділюваноїсуміші в колоні азеотропної ректифікації може бути отриманий в практичночистому вигляді.
На ріс.1.2. зображена принципова схема установки азеотропноїректифікації при роботі з поділяючим агентом С, утворюючим з компонентом Агомоазеотроп з мінімумом температури кипіння. Розділяє агент С подається вколону 1 не вище точки подачі вихідної суміші А + В, найчастіше - разом звихідної сумішшю. Зверху колони у вигляді гомоазеотропа відводяться пари суміші А + С,конденсіруемих в конденсаторі 3, а знизу - в якості кубового залишку -практично чистий компонент В. Гомоазеотроп з колони азеотропноїректифікації підлягає поділу (в особливому вузлі 2) на компонент А необхідноїчистоти і розділяє агент С. Останній знову повертається в колону...
