Разделение близкокипящих смесей. Экстрактивная ректификация.

К близкокипящим жидким смесям относят смеси с относительной летучестью α≤1,05. Такие смеси обычной ректификацией разделить трудно, даже при очень большом коэффициенте избытка флегмы .

Можно повысить относительную летучесть таких смесей созданием вакуума, но это дорого. Предельный случай близкокипящих смесей –азеотропные (нераздельнокипящие) смеси, у которых α=1. Азеотропные смеси можно разделять 3-мя способами:

1. В одной колонне, но при резком изменении давления (по правилу Вревского)

2. В двух колоннах, но при двух разных давлениях (по пр.Вревского)

3. Азеотропной ректификацией, т.е. добавлением к исходной азеотропной смеси разделяющего агента. Добавление к исходной смеси вспомогательного агента позволяет резко увеличить относительную летучесть компонента.

Пример: бинарная смесь: н-бутан+бутен-2

н-бутана= -0,5 - при атм.давлении

бутена-2= 0,9

При добавлении к этой смеси фурфорола относительная летучесть растет с 1,01 до 1,7.

Рассмотрим экстрактивную ректификацию.

К исходной близкокипящей смеси добавляем экстрагирующий агент.

Требования к экстрагирующему агенту:

1) Не должен образовывать азеотропную смесь ни с одним из компонентов исходной смеси

2) Должен быть менее летуч, чем ВК

3) Должен хорошо растворять ВК, но слабо НК.

Рассмотрим схему экстрактивной ректификации:

A-НК, B-ВК

1-колонна экстрактивной ректификации,

2-колонна обычной ректификации

Принцип действия: экстрагирующий агент в жидком виде подаётся на одну из верхних тарелок колонны 1. Этот агент хорошо растворяет ВК и уводит его в кубовую часть колонны. Дистиллят колонны 1- НК. В колонне 2 смесь ВК и экстрагирующего агента делится на ВК(дистиллят) и экстрагирующий агент (кубовый остаток), возвращенный на смешение со свежей порцией экстрагирующего агента.

Экстрактивная ректификация сложнее обычной, вместо одной колонны -2. Растут и энергозатраты.