Экстрактивная ректификация

На рис. XV-11 показано влияние добавки разделяющего компонента на изменение относительной летучести компонентов бинарной смеси. Пунктиром изображены кривые равновесия, получаемые при разделении смеси близкокипящих компонентов (рис. XV-11, а) и азеотропной смеси (рис. XV-11, б) в присутствии третьего компонента. Из диаграммы у—х видно, что вследствие резкого повышения относительной летучести про­цесс разделения значительно облегчается и может быть осуществлен при меньшем числе ступеней разделения.

В схеме установки для экстрактивной ректификации (рис.XV-12) исходную смесь, состоящую из компонентов А + В, подают на питающую тарелку экстракционно-ректификационной колонны 1, Разделяющий агент С, который в рабочих условиях полностью смешивается с компонен­тами А и В, вводится в колонну выше — между питающей тарелкой и верхом колонны. Агент С является менее летучим и соответственно более высококипящим, чем каждый из компонентов А и В. Добавка агента уве­личивает, но не в равной мере, летучесть компонентов А и В, а если они образуют между собой азеотропную смесь, то может даже исчезнуть азеотроп. Допустим, что разделяющий агент С вызывает большее повы­шение летучести компонента В, чем компонента А. Тогда в секции 1' колонны, расположенной между точками ввода исходной смеси и флегмы, компонент А извлекается из паровой фазы агентом С. Выше точки его ввода пары в колонне состоят практически только из компонентов В и С. В этой части колонны происходит их разделение: жидкий агент С стекает по колонне вниз, пары компонента В поднимаются вверх в дефлегматор. После их конденсации получают практически чистый компонент В, одну часть которого возвращают в виде флегмы на орошение колонны 1, а дру­гую отбирают в качестве верхнего продукта.

В секции 1" колонны (ниже ввода исходной смеси) происходит исчерпы­вание компонента В; его пары поднимаются по колонне вверх. Смесь компонента А с агентом С в виде жидкого остатка удаляется из колонны 1 и направ­ляется в колонну 2 для регенерации разделяющего агента. Из колонны 2 свер­ху удаляется чистый компонент А, а снизу отводится разделяющий агент С, который возвращается в колонну 1.

Типичным примером применения экстрактивной ректификации яв­ляется разделение смеси близкокипящих бензола (компонент А) и циклогексана (компонент В) с применением фенола (компонент С) в качестве разделяющего агента. Экстрактивная ректификация проводится только непрерывным способом.