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.
184
TEKNISK TIDSKRIFT
hörande samma homologa serie som endera av
komponenterna, av värmeekonomiska skäl
föredras härvid den, som har högsta kokpunkten.
Tillsatsen måste givetvis ha så hög kokpunkt, att
den ej själv bildar azeotrop med någon av
komponenterna. Denna typ av kvalitativ orientering
har diskuterats t.ex. av Mair, Glasgow och
Rossini26, och sin enklaste utformning har den fått
hos Scheibel27. Känner man data för de i
azeo-tropen ingående ämnena och kokpunkterna för
resp. homologer, kan man enligt hans metod göra
ett utmärkt val av tillsats med mycket litet
räknearbete.
En annan god regel för val av selektiv tillsats
för separering av komponenter, som bildar
azeo-troper eller har närliggande kokpunkter, är att
välja en polär substitutionsprodukt av den högst
kokande komponenten28. Anilin och fenol är
ytterst selektiva vid separering av toluen från
paraffiner och naftener. Cyklohexanol eller
cyklo-pentylamin är däremot troligen mer selektiva
än anilin vid skiljande av n-heptan från
metyl-cyklohexan.
Ewell, Harrison och Berg29 har utarbetat en
allmännare kvalitativ urvalsmetod för
tillsatsämnen. Den är byggd på ett samband mellan
komponenternas tendens att bilda vätebryggor och
lösningarnas kvalitativa avvikelser från idealitet,
varför de indelat alla destillerbara ämnen i fem
klasser allt efter denna tendens. Vätebryggor
kan bildas mellan två molekyler innehållande
syre, kväve eller fluor och mellan en sådan och
en molekyl av annan typ med en kolatom, vid
vilken ett tillräckligt antal negativa atomer eller
atomgrupper är bundna. Vätebryggor kan
däremot ej uppstå mellan två kolatomer.
Uppskattningen av ett tillsatsämnes effekt enligt denna
metod är dock ej fullt pålitlig, ty avvikelser
inträffar framför allt beroende på de i en
blandning ingående ämnenas polaritet.
De mest selektiva tillsatserna kan ofta
åstadkomma så stora avvikelser från idealitet, att
systemet delas i två vätskefaser vid vissa
tillsatskoncentrationer. I sådana fall är det
nödvändigt att avväga selektiviteten mot kapaciteten.
Ingår tillsatsämnet i en homolog serie av
tänkbara ämnen, bör man välja det, som har den
största blandbarheten, och finns något, som icke
ger två vätskefaser vid någon koncentration, bör
detta föredras1. Man får då oftast den största
selektiviteten och undviker de på driften
inverkande, begränsande faktorer, som
tvåfasbild-ning medför. Denna orsakar t.ex. lätt flödning
("flooding"), varvid hela kolonnen fylls med
vätska. Måste en tvåfasbildande tillsats
användas, är man därför tvungen att arbeta med så
hög tillsatskoncentration, att tvåfasbildning
undvikes.
Tillsatsens flyktighet bör vara så låg soin
möjligt, ty separeringen per praktisk botten och
värmeenhet tillförd vid avdrivarens botten blir
lägre, ju högre flyktigheten är. Detta förhållande
skall diskuteras mer ingående senare. Tillsatsen
måste naturligtvis under alla förhållanden ha så
låg flyktighet, att azeotropbildning med någon av
komponenterna är utesluten. Hög flyktighet hos
tillsatsen har även rent ekonomiskt en stor
nackdel, ty kolonnen måste då byggas betydligt högre
än annars.
Möjligheten att rena tillsatsen från
bottenprodukt är av stor betydelse1-25. Helst bör tillsatsen
vara sådan, att den ursprungliga blandningens
komponenter kan avdrivas genom en ej alltför
energi- och apparatkrävande destillationsprocess,
dvs. dess kokpunkt bör ligga tillräckligt långt
från blandningens, men den får dock icke ligga
för högt, ty då blir värmeåtgången vid tillsatsens
cirkulation alltför hög. Måste man använda en
tillsats, som icke kan skiljas från blandningen
genom destillation, kan man tillgripa kylning för
att få separering i två vätskefaser, tvättning med
vatten eller extraktion med ett lösningsmedel.
Tillsatsämnet får vidare ej bilda stabila kemiska
föreningar med blandningens komponenter och
måste vara termiskt stabilt, så att ej
förhartsning eller sönderdelning kan inträffa25. En
möjlighet att undgå sådan är tillsats av ytterligare
en komponent, som sänker arbetstemperaturen i
kolonnen under det värde, vid vilket
förhartsning börjar. Vid rening av butadien används bl.a.
extraktiv destillation med furfural, som försatts
med 4—8 % vatten6. Ren furfural kokar vid
161,7°C, under det en blandning med 8 % vatten
kokar vid 98,6° C. Furfural förhartsas eller
sönderdelas ej i nämnvärd grad under 102°C, varför
en tillsats av minst 4 % vatten, som ger
kokpunkten 101,7°G bör användas4. Genom
vatten-tillsatsen vinner man i detta fall även en
förbättring av värmeekonomin för det cirkulerande
tillsatsämnet, en betydligt lättare avdrivning av
blandningen från tillsatsen och en mindre åtgång
av denna på grund av större selektivitet.
Kvalitativ diskussion
av apparatur för extraktiv destillation
Fig. 3 visar ett förenklat schema över
apparatur för extraktiv destillation. Den består i
princip av två kolonner, en huvudkolonn och en
hjälpkolonn. Tillsatsen införs vid U några
bottnar från huvudkolonnens topp. Bottnarna ovan
denna punkt används som återvinnings sektion,
dvs. för att återföra avdunstad tillsats till den
undre delen av kolonnen. På bottnen Z inmatas
blandningen, dvs. den lösning, vars komponenter
skall separeras. Den kolonndel, som ligger
mellan U och Z, kallas extraktiv sektionen-,
kolonndelen nedanför Z kallas av drivnings sektionen
och verkar som avdrivare för topprodukten. Från
dess bottenrum avrinner en återstod bestående
av tillsatsen och den i denna lösta delen av bland-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
