Способ азеотропной дистилляции органических многокомпонентных смесей
О П И С А Н И Е (Ii) 5605I9
ИЗОБРЕТЕН Ия
Союз Советских
Социалистических
Республик
К ПАТЕНТУ (G1) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 12.07.74 (21) 2047852/26 (23) Приоритет — (32) 13.07.73. (31) P 2335673.2 (33) ФРГ
Опубликовано 30.05.77. Бюллетень ¹ 20
Дата опубликования описания 15.08.77 (51) М К 1 В 01 D 3/00
;осурарственный комитат
Совета Министроа СССР ео делам изобретение и отнраттий (53) УДК 66.048,63 (088.8) (72) Авторы изобретения
Иностранцы
Гюнтер Хек, Гюнтер Рошер и Рудольф Доит (ФРГ) Иностранная фирма
«Хехст АГ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ АЗЕОТРОПНОЙ ДИСТИЛЛЯЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ
МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ
Изобретение относится к способам азеотропной дистилляции и может быть использовано для выделения воды из органических многокомпонентных смесей, .содержащих минимум один компонент, частично смешиваемый с водой.
Известны способы азеотропной дистилляции многокомпонентных смесей путем дистилляции сырьевой смеси, вводимой в нижнюю часть дистилляционной колонны, с добавлением в нее азеотропообразователя, образующего с водой азеотропную смесь (1 — 2J.
Известен спосоо азеотропной дистилляции органических многокомпонентных смесей, содержащих минимум один компонент, частично смешиваемый с водой, путем дистилляции сырьевой смеси, вводимой в нижнюю часть дистилляционной колонны, разделения дистиллята на фракции и рециркуляции органического азеотропообразователя обратно в колонну (3).
Общим недостатком известных способов является большой расход энергии, а получаемый дистиллят содержит значительно большее количество воды, чем исходная смесь.
С целью улучшения степени очистки смесей от воды и уменьшения энергетических расходов в предлагаемом способе перед рециркуляцией органи ческий азеотропоооразоватсль разделяют на два потока, один пз которых
ВводЯТ В BBpXHIOIO часТь ко IOHiibl, а. Jph ГОИ—
В IBcTQ ВВОда сырьевои смеcil ll;Ill ниже его, а также в качесгве сырьевой c»ccII при»еняют смесь, содержащую кроме воды карбоновые кислоты с число» углеродных атомоз, МЕНЬШИМ ПЯТИ, И ИХ ЭФИРЫ ИЛН i КС CHh 10 I HCлоту и впнилацетат.
10 1та чертеже изооражена технологическая схема установки для азеотропнои дистилляции.
Дистилляцию исходной смеси осуществляют в стеклянной колпачковой колонне l с пятью15 десятью тарелками. Исходную смесь подают насосом 2 из напорного бака 3 через расходомер 4 на сороковую тарелку колонны l. Ilaры конденсируют в конденсаторе " и собирают в сепараторе 6, где происходит разделение
20 органической и водной фаз. HogHyio фазу выводят из систе»ы, а органическую — направляют в сборники 7 и 8. Далее перед рециркуляцией огранический азеотропообразователь разделяют на два потока, один из которых на25 сосом 9 через ротаметр 10 вводят в в pxHioiO часть колонны 1, а другой — насосом ll через ротаметр 12 — в место ввода сырьевой смеси, т. e. HH copoKQB»10 ТНр Яку колОпны 1> или ни560519 же его (на фиг. показано пунктиром). Куоовый продукт отводят из колонны 1 по трубопроводу 13.
Пример 1. Обезвоживание исходной смеси, состоящей из 53 вес. / уксусной кислоты, 12 вес. / воды и 35 вес. винилацетата.
1). Без разделения рециркулирусмого азеотропооор азователя.
В колонну 1 подают 516 г смеси в час. Дистиллят в сепараторе 6 разделяют на водную, которая выводится из системы, и органическую, которую всю целиком направляют в верх колонны 1, фазы. В этом случае в сепараторе 6 при температуре 68,5 C получают
1030 .г органической и 41 г водной фаз в час.
Количество воды в расчете на оощее количество дистиллята составляет 3,8 / .
2). С разделением рециркулирусмого азеотропообразователя на потоки.
В колонну 1 подают 520 г смеси в час. После сепаратора 6 азеогропообразователь разделяют на два потока, один из которых в ко IHчестве 4/5 общего количества вводят в место ввода сырьевой смеси, а другой поток, содержащий /; общего количества азеотропообразователя вводят в верхнюю часть колонны.
Пр» температуре 67 С получают 940 г органической и 55 г водной фаз в час. Кол»чсство воды в расчете на общий диет»ллят составляет 5,5 /д.
Таким образом, согласно предлагаемому способу. пр» одном и том жс расходе энсрг»п можно получить воды на 30 р больше, чем»u известному методу.
Пример 2. Обсзвож»ван»с смеси, состоя»пей из 45 вес. /ю уксусной кислоты, 20 все., воды» 35 всс. Я эт»лацетата.
1) Без разделен»я азетропообразователя.
В колонну 1 подают 500 г смеси в час.
При температуре 74 C получают 1010 г органической и 57 г водной фаз в час. Количество воды без учета растворе»ного в водной фазе этилацетата составляет 5,2 / .
2) С разделением азсотропоооразоватсля на потоки.
В колонну 1 подают 510 r смеси в час.
Пр» температуре 72 С получают 1020 г орга»ичсской и 85 r водной фаз. Количество воды без учета растворенного в водной фазе этилацстата составляет 7,7 / .
Таким образом, »о предлагаемому способу выход воды больше, чем по известному методу на 32 .
Формула изобретения
1. Способ азеотропной дистилляции органических многокомпонентных смесей, содержа15 щ»х минимум один компонент, частично сМешиваемый с водой, путем дистилляции сырьевой смеси, вводимой в нижнюю часть дистилляционной колонны, разделения диет»ллята на фракции и рсциркуляции органического
2» азсотропообразоватсля обратно в колонну, о тл» ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения стс»сни очистки смесей от воды» уменьшения энергетических расходов, перед рециркуляц»сй органическии азсотро»ообразоватсль разде25 ляют»a два потока, один из которы.; вводят в верх»юю часть колонны, а другой — в место ввода сырьевой смеси или ниже его.
2. Способ»о п. 1, отличающийся тем, что, в качестве сырьевой смеси применяют
30 смесь, содержащую кроме воды карбоновые кислоты с числом углеродных атомов, меньпшм»ят», и их эфиры.
3. Способ по и. 1, о тл и ч а ю ш» и с я тем, что в качестве сырьевой смеси»р»меняют
35 смесь, содержащую кроме воды уксусную к»слоту» в»нилацетат.
Иточн»ки информации, принятые во внима»ис»ри экспертизе
1. Касаткин А. Г. Основные процессы и ап4»»араты химической технологии. М. «Химия», 1971, с. 539 — 541.
2, R. Billet. Grundlagen der thermichen
I=1i1ssigl 45 3. Патент США М 3392021, кл. 203 †. 09.07.68 (прототип) 580519 Составитель А. Тарасов Техред О. Тюрина Редактор Т. Пилипенко Корректор E Хмелева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1452/19 Изд, М 487 Тираж 944 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
