CS268005B1 - Method of separation of aqueous and alcoholic mixtures - Google Patents

Method of separation of aqueous and alcoholic mixtures Download PDF

Info

Publication number
CS268005B1
CS268005B1 CS874175A CS417587A CS268005B1 CS 268005 B1 CS268005 B1 CS 268005B1 CS 874175 A CS874175 A CS 874175A CS 417587 A CS417587 A CS 417587A CS 268005 B1 CS268005 B1 CS 268005B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
column
extraction
component
rectification
fed
Prior art date
Application number
CS874175A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS417587A1 (en
Inventor
Jan Ing Vacek
Karel Ing Knoflicek
Original Assignee
Vacek Jan
Karel Ing Knoflicek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vacek Jan, Karel Ing Knoflicek filed Critical Vacek Jan
Priority to CS874175A priority Critical patent/CS268005B1/en
Publication of CS417587A1 publication Critical patent/CS417587A1/en
Publication of CS268005B1 publication Critical patent/CS268005B1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

Řešení se týká dělení vodnoalkoholických směsí, zvláště azeotropických směsí extrakční rektifikací. Jeho podstata spočívá v tom, že extrakčního účinku se dosahuje zvýšením koncentrace jedné ze složek dělení směsi, například vody, přiváděné na hlavu kolony. Pokud těkavější složka netvoří azeotrop se složkou přiváděnou jako nástřik na hlavu kolony, získá se přímo v jedné operaci v čistém stavu spojením extrakční reaktifikační kolony s normální rektifikační kolonou. Je-li těkavější složka nemísitelná nebo jen omezeně mísitelná s nástřikem, oddělí se méně těkavé složky pouze z větší části a zbylý podíl v destiláru se odstraní v normální kapalinové extrakční koloně, kde jako extrakčního činidla se použije nástřiku.The solution relates to the separation of water-alcohol mixtures, especially azeotropic mixtures by extractive rectification. Its essence lies in the fact that the extraction effect is achieved by increasing the concentration of one of the components of the separation of the mixture, for example water, fed to the top of the column. If the more volatile component does not form an azeotrope with the component fed as a feed to the top of the column, it is obtained directly in a single operation in a pure state by connecting the extractive reactivation column with a normal rectification column. If the more volatile component is immiscible or only to a limited extent miscible with the feed, the less volatile components are separated only to a greater extent and the remaining portion in the still is removed in a normal liquid extraction column, where the feed is used as the extraction agent.

Description

Dělení vodnoalkoholických směsí, zvláště pak azeotropických směsí je většinou obtížnou technologickou záležitostí. V mnoha případech lze azeotropickou směs rozdělit extrakcí mezi dvŠ nemísící se fáze a jednotlivé složky izolovat destilací těchto fází. Casto lze přidáním další složky ovlivnit relativní těkavost jednotlivých složek tak, že je směs možno rozdělit rektifikací. Podle povahy přidané složky se rozeznává azeotropní rektifikace, extraktivní rektifikace nebo rektifikační extrakce.Separation of aqueous-alcoholic mixtures, especially azeotropic mixtures, is usually a difficult technological matter. In many cases, the azeotropic mixture can be separated by extraction between two immiscible phases and the individual components isolated by distillation of these phases. Often, the addition of another component can affect the relative volatility of the individual components so that the mixture can be separated by rectification. Depending on the nature of the added component, azeotropic rectification, extractive rectification or rectification extraction can be distinguished.

Společným nedostatkem těchto metod je, že do dělené směsi se zavádí cizí složky, které je nutno z jednotlivých frakcí dodatečně izolovat. Úplné rozdělení směsi na čisté složky tudíž představují několik na sobě nezávislých operací, což nepříznivě ovlivňuje ekonomiku výroby.A common disadvantage of these methods is that foreign components are introduced into the separated mixture, which must be additionally isolated from the individual fractions. The complete division of the mixture into pure components therefore represents several independent operations, which adversely affects the economics of production.

Tyto nedostatky do značné míry odstraňuje způsob dělení vodnoalkoholických směsí podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že extrakčního účinku se dosáhne zvýšením koncentrace jedné ze složek dělení směsi, např. vody, přiváděné na hlavu kolony. Pokud těkavější složka netvoří azeotrop se složkou přiváděnou dodatečně jako nástřik na hlavu kolony, získá se těkavější složka přímo v jedné operací v čistém stavu, a to spojením extrakční rektifikační kolony s normální rektifikační kolonou. Je-li těkavější složka nemísitelná se složkou přiváděnou jako nástřik, provede se v extrakční reaktifikační koloně oddělení méně těkavé složky nebo složek pouze z větší části a zbylý podíl v destilátu se odstraní v normální kapalinové extrakční koloně, kde jako extrakční činidlo se použije složka přiváděná jako nástřik na hlavu extrakční rektifikační kolony.These shortcomings are largely eliminated by the process for separating aqueous-alcoholic mixtures according to the invention. Its essence lies in the fact that the extraction effect is achieved by increasing the concentration of one of the components of the separation of the mixture, e.g. water, fed to the top of the column. If the more volatile component does not form an azeotrope with the component fed as a feed to the column head, the more volatile component is obtained directly in one operation in a pure state, by combining an extraction rectification column with a normal rectification column. If the more volatile component is immiscible with the feed component, only the most volatile component or components are separated in the extraction reactivation column and only the remainder in the distillate is removed in a normal liquid extraction column, where the extractant is used as the extractant. injection onto the head of the extraction rectification column.

Jedná se v podstatě o extraktivní rektifikací, avšak místo přiváděné další složky se na hlavu kolony přivádí nejméně těkavá složka dělené směsi, která silně asociuje s druhou složkou a průchodem kolony ji strhává, takže dochází k jejímu hromadění ve vařáku. Zvýšení koncentrace nejméně těkavé složky zvětší relativní těkavost třetí, nejméně asociované složky, která odchází na hlavě kolony jako destilát. Pokud tato složka netvoří s přídavnou složkou binární azeotrop, lze jí prodloužením kolony o obohacovací část získat přímo v čistém stavu. V případě, že dochází k tvorbě binárního azeotropu, je nutné samostatně jej zpracovat buď extrakcí, nebo azeotropickou destilací.It is essentially an extractive rectification, but instead of the additional component fed, the least volatile component of the separated mixture is fed to the top of the column, which strongly associates with the second component and entrains it as it passes through the column, so that it accumulates in the reboiler. Increasing the concentration of the least volatile component will increase the relative volatility of the third, least associated component, which leaves the column head as a distillate. If this component does not form a binary azeotrope with the additional component, it can be obtained directly in the pure state by extending the column by the enrichment part. If a binary azeotrope is formed, it must be processed separately either by extraction or by azeotropic distillation.

Tím, že se do dělené směsi nezavádí další pomocná složka, jsou náklady na rozdělení směsi podstatně nižší, nebot ve většině případů nejméně těkavou složkou je voda, která po postupném vydestilování obou složek zůstane ve vařáku a dále se již nedestiluje. Pokud je třeba za účelem ostrého oddělení složek oddělit mezifrakci, zpracuje se tato společně s další šarží. Způsob je zvláště vhodný pro dělení vodnoalkoholických směsí, např. směs aceton - metanol - voda; octan ethylnatý - etanol - voda apod. Princip spočívá v dodatečném přivádění vody na hlavu nebo na určité patro kolony, takže alkohol, který s vodou silné asociuje, se hromadí ve vařáku, zatímco neasociovaná složka nebo jen málo asociovaná přechází do destilátu.By not introducing another auxiliary component into the separated mixture, the cost of separating the mixture is considerably lower, since in most cases the least volatile component is water, which after gradual distillation of both components remains in the boiler and is not distilled further. If it is necessary to separate the intermediate fraction in order to separate the components sharply, this is processed together with the next batch. The process is particularly suitable for separating aqueous-alcoholic mixtures, eg an acetone-methanol-water mixture; ethyl acetate - ethanol - water, etc. The principle consists in the additional supply of water to the head or to a certain floor of the column, so that alcohol, which strongly associates with water, accumulates in the boiler, while the unassociated component or only slightly associated passes into the distillate.

CS 268005 BlCS 268005 Bl

Příklad 1Example 1

Dělení směsi aceton-metanol-vodaSeparation of acetone-methanol-water mixture

Směs aceton-metanol-voda nelze přímou rektifikací rozdělit, neboí vzniká binární azeotrop aceton-metanol. Tuto směs rozdělíme extrakční rektifikací na laboratorní koloně o průměru 25 mm, plněné Raschigy 3 x 4 mm a výšce náplně 1 m.The acetone-methanol-water mixture cannot be separated by direct rectification because a binary acetone-methanol azeotrope is formed. Divide this mixture by extraction rectification on a laboratory column with a diameter of 25 mm, packed with Raschiga 3 x 4 mm and a packing height of 1 m.

Do destilační baňky o objemu 1 1 se předloží 800 ml směsi o složení Θ0 % aceton, 14 % metanol, 6 % voda. Po vytemperování kolony za totálního refluxu se začne s nástřikem vody na hlavu kolony rychlostí 10 ml/min a současně se začne s totálním odběrem destilátu. Po vydestilování 650 ml se nástřik vody zastaví a po odvrhnutí malé mezifrakce je vydestilován za refluxu metanol. V destilační baňce zůstane prakticky čistá voda. Vlhký aceton se potom zpracuje na stejné aparatuře. Získá 550 ml čistého acetonu.Place 800 ml of a mixture of %0% acetone, 14% methanol, 6% water in a 1 L distillation flask. After the column has been heated to total reflux, water is started at the top of the column at a rate of 10 ml / min and the total distillate is started at the same time. After distilling off 650 ml, the water injection is stopped and, after discarding a small intermediate fraction, methanol is distilled off at reflux. Practically pure water remains in the distillation flask. The wet acetone is then worked up on the same apparatus. 550 ml of pure acetone are obtained.

Příklad 2Example 2

Dělení směsi octan ethylnatý-etanol-vodaSeparation of ethyl acetate-ethanol-water

Aparatura - smaltovaný duplikátor 250 1, opatřený rektifikační kolonou ls-150 s náplní skleněných Raschigů o celkové délce náplně 2,5 m. Pod hlavu kolony se přes rotametr přivádí voda. Extrakce se vede za totálního odběru destilátu.Apparatus - enamelled duplicator 250 1, equipped with a rectification column ls-150 with a Raschig glass packing with a total packing length of 2.5 m. Water is fed under the head of the column via a rotameter. The extraction is carried out with total distillate collection.

Do duplikátoru se předloží 145 kg směsi o složení odpovídajícím zhruba složení azeotropu. Po vytemperování kolony za totálního refluxu se nastřikuje voda rychlostí cca 54 1/min. Asi po 5 minutách se začne s totálním odběrem destilátu. Postupně je zvyšována teplota v kotli tak, aby rychlost destilace byla po celou dobu extrakce přibližně konstantní. jakmile teplota na hlavě kolony začne stoupat, je destilát přepojen na druhou jímku a zastaven nástřik vody. Potom se za refluxu vydestiluje mezifrakce a nakonec vlhký etanol. Získá se 98 kg binár octan ethylnatý-vody, 12,5 kg frakce, o v.t. 70,5 až 77°C a 33 kg vodnatého etanolu. Celková doba operace je 5,5 h. Vydestilovaný binár je bez potíží azeotropicky odvodněn, což je důkaz dokonalé extrakce.145 kg of a mixture of approximately the azeotrope composition are introduced into the duplicator. After tempering the column at total reflux, water is injected at a rate of about 54 1 / min. After about 5 minutes, the total collection of distillate begins. Gradually, the temperature in the boiler is increased so that the distillation rate is approximately constant throughout the extraction. as soon as the temperature at the top of the column starts to rise, the distillate is transferred to the second well and the water injection is stopped. The intermediate fraction and then the wet ethanol are then distilled off at reflux. 98 kg of binary ethyl acetate-water, 12.5 kg of fraction are obtained, m.p. 70.5-77 ° C and 33 kg of aqueous ethanol. The total operation time is 5.5 h. The distilled binary is easily azeotropically dewatered, which is proof of perfect extraction.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUOBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob dělení vodnoalkoholických směsí, zvláště azeotropických směsí extrakční rektifikaci, vyznačující se tím, že extrakčního účinku se dosáhne zvýšením koncentrace jedné ze složek dělené směsi, například vody, přiváděné na hlavu kolony.A process for separating aqueous-alcoholic mixtures, in particular azeotropic mixtures, by extraction rectification, characterized in that the extraction effect is obtained by increasing the concentration of one of the components of the separated mixture, for example water, fed to the column head. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že pokud těkavější složka netvoří azeotrop se složkou přiváděnou dodatečně jako nástřik na hlavu kolony, získá se těkavější složka přímo v jedné operací v čistém stavu, a to spojením extrakční reaktifikační kolony s normální rektifikační kolonou.2. The process according to item 1, characterized in that if the more volatile component does not form an azeotrope with the component fed as a feed to the column head, the more volatile component is obtained directly in one operation in a pure state by combining an extraction reactivation column with a normal rectification column. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že pokud těkavější složka je nemísitelná nebo jen omezeně mísitelná se složkou přiváděnou jako nástřik na hlavu kolony, provede se v extrakční rektifikační koloně oddělení méně těkavé složky nebo složek pouze z větší části a zbylý podíl v destilátu se odstraní v normální kapalinové extrakční koloně, kde jako extrakčního činidla se použije složka přiváděná jako nástřik na hlavu extrakční reaktifikační kolony.3. The process according to item 1, characterized in that if the more volatile component is immiscible or only to a limited extent miscible with the component fed to the column head, the extraction of the less volatile component or components is carried out in the extraction rectification column only for the most part. of the distillate is removed in a normal liquid extraction column, where the component used as feed to the head of the extraction reaction column is used as the extraction agent.
CS874175A 1987-06-08 1987-06-08 Method of separation of aqueous and alcoholic mixtures CS268005B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS874175A CS268005B1 (en) 1987-06-08 1987-06-08 Method of separation of aqueous and alcoholic mixtures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS874175A CS268005B1 (en) 1987-06-08 1987-06-08 Method of separation of aqueous and alcoholic mixtures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS417587A1 CS417587A1 (en) 1989-07-12
CS268005B1 true CS268005B1 (en) 1990-03-14

Family

ID=5383894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS874175A CS268005B1 (en) 1987-06-08 1987-06-08 Method of separation of aqueous and alcoholic mixtures

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS268005B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS417587A1 (en) 1989-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU704998B2 (en) Separation of middle boilers from a mixture of low, middle and high boilers
US6254735B1 (en) Process for separating medium boiling substances from a mixture of low, medium and high boiling substances
US6200429B1 (en) Method for trioxane isolation
NO157615C (en) PROCEDURE FOR SEPARATION OF METHANOL FROM THE REACTION PRODUCTS MADE BY MANUFACTURING C4 TO C7 ISOOLEFINES WITH METHANOL.
MX9600930A (en) Process for purifying acetic acid.
GB1427223A (en) Process for purifying acrylic acid
KR930017849A (en) Method for separating 1,4-butanediol from hydrogenation mixture
CS268005B1 (en) Method of separation of aqueous and alcoholic mixtures
JP2007515277A (en) Method for separating trioxane from a trioxane / formaldehyde / water mixture
GB964998A (en) The separation of ketones from aqueous mixtures thereof
US5985100A (en) Process for separating butanol and dibutyl ether by means of dual-pressure distillation
US5209825A (en) Preparation of purified concentrated BDO
US3039940A (en) Purification
MXPA96002849A (en) Procedure to separate trioxano from a mezclaacu
GB1308718A (en) Method of separating vinyl acetate from liquid mixtures
US4370204A (en) Method for the purification of hexamethyldisiloxane
US2382044A (en) Production of water-free alcohol
US4740273A (en) Process for the purification of diethoxymethane from a mixture with ethanol and water
CN101641344A (en) Process for preparing cyclic formaldehyde derivatives from polyoxy dialkyl ethers
US5157163A (en) Purification of methyl tertiary-butyl ether
CS214895B2 (en) Method of separation of the methacryl acid
ATE32877T1 (en) PROCESS FOR THE SEPARATION OF A C4 HYDROCARBON MIXTURE BY EXTRAACTIVE DISTILLATION.
GB1199120A (en) Process for Separating Methanol from a Mixture Thereof With Methyl Acetate
RU2166496C2 (en) Method of regeneration of ethyl acetate
US4014753A (en) Propylene oxide recovery by azeotropic distillation of methyl formate-2-methylpentane