ВКР Сотина. Исследование фазовых эффектов и методов разделения азеотропных смесей, утверждена приказом ргу имени С. А. Есенина от 20 г

• Название: Исследование фазовых эффектов и методов разделения азеотропных смесей, утверждена приказом ргу имени С. А. Есенина от 20 г
• Дата: 30.05.2022
• Размер: 1.21 Mb.
• Имя файла: ВКР Сотина.docx
• Тип: Исследование; #557448
• страница: 2 из 16

Содержание

1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФАЗОВЫХ ЭФФЕКТОВ В АЗЕОТРОПНЫХ СМЕСЯХ 10

1.1. Понятия физико-химического анализа фазовых эффектов в азеотропных смесях 11

1.2. Законы описывающие термодинамические состояния азеотропных смесей 17

1.3. Диаграммы фазового равновесия азеотропных систем 34

1.4. Влияние температуры на состав азеотропа 41

1.5. Предсказание азеотропии 43

2. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ ФАЗОВЫХ ЭФФЕКТОВ В АЗЕОТРОПНЫХ СМЕСЯХ 45

2.1. Дистилляция 47

2.2. Ректификация 50

2.3. Экстрактивная ректификация 55

2.4. Азеотропная ректификация 59

2.5. Азеотропный ректификационный метод обезвоживания спирта 63

2.5.1. Азеотропный метод извлечения уксусной кислоты 66

2.6. Гетероазеотропная ректификация 69

2.6.1. Ректификационный метод получения бутилацетата из метилацетата и бутанола-1 72

2.8. Вакуумная перегонка 76

Заключение 82

Список используемой литературы 86

Введение

Азеотропными называются жидкие смеси, при кипении которых образуется пар такого же состава, как жидкость. Азеотропные смеси называют постояннокипящими, так как они выкипают при постоянной температуре и без изменения состава. Если же данные условия не выполняются, то такие смеси называются зеотропными. Разделение жидких смесей затрудняется при наличии азеотропов и требуются специальные методы ректификации.

Азеотропные смеси встречаются как в двойных, так и в многокомпонентных системах. Гомогенными (простыми) азеотропами называются однородные азеотропные смеси в жидкой фазе. Гетероазеотропами называются азеотропные смеси, неоднородные в жидкой фазе. Некоторые вещества с представителями какого-либо одного гомологического ряда способны образовывать азеотропные смеси. В многокомпонентных системах можно наблюдать образование между гомологами и/или их изомерами большое число двух- и многокомпонентных азеотропных смесей. Такое явление носит название полиазеотропии и охватывает широкий концентрационный интервал.

Явление азеотропии устанавливает пределы возможного разделения жидких смесей с помощью метода ректификации. Явление азеотропии может быть использовано для разделения смесей путем азеотропной ректификации. Метод азеотропной ректификации основан на изменении относительной летучести компонентов заданной смеси путем добавления к ней специально подобранного разделяющего агента, образующего азеотропные смеси с одним или несколькими компонентами. Азеотропные смеси в процессе азеотропной ректификации отгоняются в виде азеотропов с разделяющим агентом. [24]

Актуальность. Примерно половина всех изученных смесей, а именно около 10 000 систем, являются азеотропными. Поэтому изучение свойств систем с азеотропизмом необходимо для построения общего учения о фазовых равновесиях и критического состоянии. Такие сведения особенно важны для химических и нефтехимических отраслей промышленности, так как в их исходных материалах, промежуточных или конечных продуктах почти всегда имеются системы с азеотропными смесями, а технологические процессы часто проводятся при повышенных температурах и давлениях, то есть вблизи критических параметров и в закритической области.

В настоящее время ведется интенсивная разработка новых методов исследования фазовых эффектов в азеотропных смесях. Азеотропные смеси находят применение для абсолютирования спирта, в химической, нефтяной и других отраслях промышленности.

Цель исследования:

- изучить современные методы исследования фазовых эффектов и методов разделения азеотропных смесей и факторы влияющие на фазовые эффекты.

Объект исследования: фазовые эффекты, методы разделения в азеотропных смесях.

Предмет исследования: методы изучения фазовых эффектов и методы разделения в азеотропных смесях.

Цель, предмет и объект исследования позволяет определить следующие задачи:

- изучить факторы, влияющие на фазовые эффекты азеотропных смесях;

- обобщить опыт применения азеотропных смесей в промышленности;

- изучить перспективы развития методов изучения азеотропных смесей;

- рассмотреть методы разделения азеотропных смесей.

Методы исследования:

-изучение теоретического материала из различных литературных источников по теме «Фазовые эффекты в бинарных азеотропных смесях»;

-изучение нормативных документов, ГОСТов, актов;

-обобщение современных методов исследования фазовых эффектов в азеотропных смесях.