Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 10. 10 mars 1951 - Extraktiv destillation, av Karl-Axel Melkersson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
188
TEKNISK TIDSKRIFT
Kolonnens reglering
Vid extraktiv destillation är temperaturfallet
från punkten för tillsatsens införande till några
få bottnar ovan huvudkolonnens bottenrum blott
några tiotal grader, under det temperaturfallet
på de nedersta bottnarna kan bli mer än 100° C.
Därför är det omöjligt att använda temperaturen
i de olika kolonnsektionerna som
regleringsimpuls. I stället använder man nedflöde och
värmetillförsel som regleringsvariabler. Allra enklast
och bäst är att hålla mängderna per tidsenhet av
blandning och tillsats, dvs. tillflöde och
tillsatsflöde, konstanta och reglera värmetillförseln så,
att en önskad sammansättning uppnås på den
botten, som analystekniskt ligger bäst till.
Tillflödets förbehandling
En förfraktionering gynnar i de flesta fall den
extraktiva destillationen och är i vissa fall
nödvändig för att en önskad separering skall kunna
genomföras. Scheibel27 har visat, att om en högre
homolog till den ena komponenten används för
spjälkande av en azeotrop genom extraktiv
destillation, är en förrektifiering onödig, om
bottenprodukten finns i överskott i tillflödet.
Distex-processen33, vid vilken analin används som
tillsats för separeringen av aromater, naftener och
paraffiner, fordrar däremot en mycket skarp
förfraktionering. Genom en sådan ernås också
besparing av tillsatsämne i huvudkolonnen. På
minussidan kommer emellertid anläggnings- och
driftkostnader för ännu en
destillationsanlägg-ning. Dessa faktorer måste noggrant vägas mot
varandra vid bedömandet av förfraktioneringens
lämplighet.
Den extraktiva destillationens användningsområden
Under det senaste decenniet har den extraktiva
destillationen fått en vidsträckt användning vid
separering av kolväten med närliggande
kokpunkter. Som exempel kan nämnas separering av
C4-kolväten, toluens skiljande från andra
petroleumkolväten och etanols rening från högre
alkoholer, terpener och andra föroreningar
genom destillation med vatten som tillsats. Dessa
processer var förr ogenomförbara eller relativt
dyrbara och invecklade. I patentlitteraturen har
många tillämpningar av extraktiv destillation
beskrivits, t.ex. avvattning av ättiksyra eller
klorväte och skiljande av tiofenol från
alkyl-fenoler.
Andra områden, inom vilka extraktiv
destillation kan tänkas få användning, är
petroleumindustrin, t.ex. för framställning av cyklohexan
till nylon, styren till plast och xylen till ftalsyra,
samt såväl inom stenkols- som
trätjäraindu-strierna58. Det senare arbetsfältet är ännu till
stor del jungfrulig mark och erbjuder därför rika
möjligheter till forskning25. Vidare har man
föreslagit att utnyttja extraktiv destillation vid sepa-
rering och rening av aldehyder, ketoner och syror
erhållna vid Fischer—Tropsch-processen36.
Extraktion, azeotrop och extraktiv destillation
För att få en teoretisk grund för jämförelse av
extraktion och extraktiv destillation betraktas
lämpligen fördelningskoefficienten resp. relativa
flyktigheten för den blandning, som skall
separeras12. Problemet förenklas genom antagandet,
att
*=y1P1/y2P2 (11)
dvs. att totaltryckets verkan på vätskan kan
försummas och att gaslagarna gäller. Dessa
antaganden anses berättigade, då diskussionen endast
är kvalitativ. För fördelningskoefficienten gäller
é = y1y2’/y2y1’ (12)
där /i och /2 är aktivitetskoefficienterna i
lösningsmedelsfasen och yi och y2’ motsvarande
aktivitetskoefficienter i icke-lösningsmedelsfasen.
Om lösningsmedels- och
tillsatskoncentrationerna är lika vid extraktion och extraktiv
destillation och blandningens komponenter har
samma partialtryck och bildar en ideal lösning, blir
6 = oc. Separeringen går då lika bra med
extraktion som med extraktiv destillation vid samma
temperatur. Om förhållandena Pi/P2 och 71/72
är större än 1 och det senare växer med stigande
lösningsmedels- resp. tillsatskoncentration, är
extraktiv destillation fördelaktigare än
extraktion. Låg arbetstemperatur kan dock förskjuta
förhållandet 71/72 mot ett värde, som gynnar
extraktion.
Bildar blandningens komponenter en icke ideal
lösning, inverkar även y//y± på
fördelningskoefficienten, varvid extraktiv destillation ofta blir
fördelaktigare. I allmänhet bör extraktiv
destillation föredras framför extraktion på grund av
sin större anpasslighet vid drift. Den är mycket
mindre bunden vid viss temperatur och tryck,
och vid stora apparater blir en
förhandsberäkning betydligt lättare att utföra.
Jämförs extraktiv med azeotrop destillation, har
den förra tre stora fördelar. Den medger sålunda
betydligt friare val av tillsats, ty azeotrop
destillation fordrar en sådan med en kokpunkt, som
är lämplig för azeotropbildning, medan
extraktiv destillation blott fordrar, att tillsatsen har
tillräckligt låg flyktighet. Extraktiv destillation
öppnar vidare betydligt flera olika vägar vid
utförandet av en viss separering. Slutligen avrinner
tillsatsen med bottenprodukten, varigenom den
icke behöver avdestilleras. Vid azeotrop
destillation går däremot tillsatsen med topprodukten,
och om denna utgör en stor del av blandningen,
åtgår därför en betydande värmemängd till dess
förångning.
I laboratorieskala utförs azeotrop destillation
lättare än extraktiv, därför att tillsatsen kan in-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
