Extrakční destilace

Extrakční destilace je destilace použít pro separaci směsí azeotropu nebo obsahujících sloučenin, které mají body varu v blízkosti. Tyto dva typy směsi nelze oddělit běžnou destilací.

Proces

Extrakční destilace používá aditivum, které se nazývá strhávací činidlo, které zvyšuje těkavost jedné ze složek nebo silně mění koeficienty aktivity separovaných látek v různých směrech, a proto se separační faktor výrazně liší od 1 (1 = azeotrop) : ${\ displaystyle \ alpha _ {12}}$

${\ displaystyle \ alpha _ {12} = {\ frac {\ gamma _ {1} \ cdot P_ {1} ^ {s}} {\ gamma _ {2} \ cdot P_ {2} ^ {S}}} }$

γ: koeficienty aktivity

P s : tlaky par čistých látek

Jsou použity dva sloupce. Unášecí činidlo se obvykle přivádí blízko horní části první kolony (extrakční kolona) a směs, která se má separovat, se zavádí do spodní zóny této kolony, aby se získala nejlepší možná směs. Unášecí činidlo lze odstranit ze spodní části stejné kolony jednou z látek, které se mají oddělit. Druhý sloupec (regenerační sloupec) se používá k oddělení (regeneraci) unášeče od extrahované látky.

Příklad

Typickým příkladem extrakční destilace je separace azeotropu benzen - cyklohexan . Přidáním unášecího činidla (například až 40 molárních procent N -methyl-2-pyrrolidonu (NMP)) se azeotrop rozpadne (kapalné složení x = složení páry y) a umožní se separace.

Výběr školicího agenta

Unášecí činidlo nesmí zavádět nový azeotrop, tj. Tvořit azeotrop s jednou ze separovaných látek, protože musí mít vyšší teplotu varu nebo výrazně vyšší tlak nasycených par než tyto látky.

Dalším předpokladem pro výběr vhodného unášeče pro extrakční destilaci je úplná mísitelnost se všemi složkami směsi, která má být oddělena. Dále by měl být levný, dostupný a netoxický a měl by mít nízkou viskozitu.

Výběr vhodné látky lze provést pomocí databází pro rovnováhu kapalného plynu a koeficienty aktivity (zejména koeficienty aktivity při nekonečném zředění, γ ∞ ). Jako tréninkové látky lze použít tělesné tekutiny i iontové tekutiny. Pro výběr školitelů se používají modely odhadu koeficientů aktivity, jako je Unifac , šité na míru problému separace.

Poznámky a odkazy

Brockhaus, ABC of Chemistry , VEB FA Brockhaus Verlag Leipzig, 1965, str. 387.