А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Зневоднення - етанол

Зневоднення етанолу за допомогою азеотропного агента було запропоновано Юнгом в 1901 р., а в 1924 р. було покращено Гіно та впроваджено на 45 установках. Однак аж до 1951 р. вчені не проводили серйозних досліджень з метою поясненняявища (див. стор Не було з'ясовано, чому використовується саме ця фракція, хоча відомо, що парафінові і нафтенові вуглеводні, киплячі в цьому температурному інтервалі відсутні.

Процес зневоднення етанолу є цікавим і єдиним прикладомполіазеотропной системи, що містить три індивідуальних хімічних з'єднання: бензол, етанол і воду, змішані з бензиновою фракцією 93 - 99 С.

Процес зневоднення етанолу служить також прикладом для дослідження асиметрії азеотропних областей наступних трьох рядівазеотроп, два з яких є потрійними, а один - четверним.

Ця реакція може бути використана для зневоднення етанолу. В спирт вносять кілька шматочків натрію, а потім додають трохи етілформіат.

Дивно, що було побудовано велике числопідприємств для зневоднення етанолу, і ті, хто витрачав гроші на промислове здійснення процесу, не обгрунтованого серйозними дослідженнями, очевидно, не вимагали детального теоретичного пояснення фізико-хімічних процесів, що відбуваються вректифікаційної колоні.

Зміна концентрацій азеотроп при збільшенні тиску. Починаючи з 1924 р. було побудовано багато установок для зневоднення етанолу.

Юнг вирішив, що додавання бензолу до ректифікату може стати промисловим методом зневодненняетанолу.

Відкриття четверні позитивних азеотроп було пов'язано з вивченням явищ, що зустрічаються при зневодненні етанолу за методом Гіно (див. стор

Криві розгонки сумішей. С, а в інших трьох - бензольного-бензинові суміші, попередньо піддалисябагаторазового рецикл на трьох промислових установках для зневоднення етанолу.

Саме з метою довести ці припущення, Земборак і використовував три бензольних-бензинові суміші, отримані з трьох промислових установок зневоднення етанолу.

Можливо, щоГіно очікував освіти вуглеводнями бензинової фракції позитивних потрійних азеотроп, подібних азеотроп (В, Е, W), освіченій бензолом в процесі зневоднення етанолу та відкритого Юнгом. В даний час ясно, що відкриття Гіно являло собою подальшерозвиток ідеї Юнга, що полягає в додаванні до бензолу деяких вуглеводнів, що містяться в бензинової фракції. У зв'язку з цим слід зазначити, що в цій фракції немає вуглеводнів, температура кипіння яких перебувала б у межах 101 - 102 С.

Всі подальшідослідження позитивних четверні азео-тропів проводилися виключно з системами, що містять в якості одного з компонентів воду; можливо тому, що Земборак відкрив четверні гетероазеотропи, вивчаючи процес зневоднення етанолу. Вона досліджувала потрійніполіазео-тропний системи, утворені толуолом, ізопропанолом (або ізобутанол) і рядом (Н) вуглеводнів, що містяться у фракції бензину, киплячою в інтервалі 100 - 125 С.

Дослідження та відкриття позитивних потрійних гетероазео-тропів, подібних гетероазеотропубензол - етанол - вода, розпочаті Юнгом в 1902 р. (або на рік раніше), спонукали інших винахідників до вдосконалення процесу зневоднення етанолу шляхом додавання до бензолу бензинової фракції, киплячою, у відповідності з даними Гіно[12], Між 101 і 102 С. Якщовикористовувати тільки один бензол, розділити утворюються в дистиляті дві рідкі фази дуже важко, через малу різницю в їх густинах та несприятливих значень поверхневого натягу.

На основі експериментів, проведених Зембораком раніше (криварозгонки, зображена на рис. 100), було з'ясовано, що фракція бензину 93 - 109 С містить велику кількість висококиплячих вуглеводнів, включаючи толуол, не приймає участі в процесі зневоднення етанолу.

Моделі молекул до-октану (а і ізооктану (б. За активністюсорбції та термостійкості цеоліти перевершують силікагель і алюмогель. Застосування цеоліту ЗА або 4А сильно спростило зневоднення етанолу та очищення азоту від вуглекислоти і вологи.

Після введення у 1950 р. В. В. Свентославскім поняття азеотропної області в рядах,утворених азеотропообразующім агентом з гомологами і їх ізомерами, наявність тангенціальною азеотроп підтверджено експериментально на прикладах бінарних, потрійних і 4-компонентних сумішей. Так, при розшифровці відомого патенту Гіно по зневодненню етанолуазеотропної агентом складного складу, що включає бензол і вузьку бензинову фракцію з температурою википання 93 - 99 С, встановлено, що бензол і вуглеводні утворюють серію майже тангенціальних і тангенціальних азеотроп. Отримані результати показують можливістьвикористання азеотропних агентів складного складу.

Крива розгонки бензинової фракції (початкова температура 93s С, кінцева - 109 С. | Крива розгонки суміші, що містить 704% бензолу і 296% бензинової фракції. Дійсно, було встановлено, що найбільш підходяща длязневоднення етанолу фракція бензину містить вуглеводні, що нуртують у межах від 93 до 99 С. Ця фракція утворює з бензолом ряд майже тангенціальних або тангенціальних азеотроп.

Криві разгонок сумішей бензину з різними кількостями етанолу. Ця робота булазавершена в 1950 р., а роком пізніше він повністю пояснив явища, що спостерігаються при зневодненні етанолу бензинової фракцією, причому не обов'язково ідентичною фракції, описаної в патенті Гіно.

Азеотроп такого типу були утворені водою з соляною або азотноїкислотами і належали до негативних азеотроп. Нагадаємо, що позитивні потрійні азеотроп, відкриті Юнгом[11], Містили воду і, в основному, складалися з двох рідких фаз. Запатентоване Юнгом зневоднення етанолу було засновано на видаленні позитивного потрійного азеотроп, що містить воду, деяка кількість етанолу та азеотропної агент, наприклад бензол.

Наприклад, Щепанік[132]досліджував наближену величину азеотропної області 2-метілиафталіна щодо вуглеводнів, що містяться в нафті. Pоставінская[133]визначала Азеотропна області піридину і його похідних, а Грубер-ський[134]знайшов метод для визначення вмісту нафталіну в різних кам'яновугільних маслах. Лисицький[122]описав методи дослідження карболової масла як типовою поліазео-тропний суміші. Прикладом визначення азеотропних областей багатокомпонентних азеотроп служать дослідження Земборака, присвячені процесу зневоднення етанолу.

Слід нагадати, що внаслідок рецикла бензольного-бензинової суміші відбувається самовдосконалення бензинової фракції, і вуглеводні, що киплять вище 99 С, відбирають разом з зневодненим етанолом з куба колони. Якщо бензольного-бензинова суміш містить занадто багато висококиплячих вуглеводнів, то в ході процесу самовдосконалення азеотропного агента зневоднений етанол буде забруднюватися небажаними домішками, видалення яких приведе до додаткових витрат. Отже, бензинова фракція повинна містити якомога меншу кількість вуглеводнів, киплячих вище 99 С. Щоб не збільшити вартість процесу зневоднення етанолу, бажано встановити межу для низькокиплячих вуглеводнів, присутніх в бензинової фракції. Досліди Земборака довели, що бензин, киплячий в межах 93 - 99 С, дає цілком задовільні результати; проте можливість використання насичених вуглеводнів, киплячих нижче 93 С не була розглянута.

Крива //найбільш цікава і повинна бути обговорена докладно. Поява третьої ділянки DF обумовлено вичерпування присутньої в бензині фракції вуглеводнів, що википають в межах 93 - 99 С. Дійсно, як показує крива розгонки бензинової фракції 93 - 109 С, остання містить не менше 40 - 45% вуглеводнів, киплячих вище 99 С, у тому числі відносно велику кількість толуолу. Толуол є ​​небажаною домішкою в будь бензинової фракції, використовуваної в суміші з бензолом для зневоднення етанолу - ректифікату.