Принципы образования азеотропных смесей. Избирательность.

[Azamat SZ]

Всем доброго времени суток!

 

Помогите пожалуйста над решением насущного вопроса. Провожу реакцию конденсации (амидирование), в результате которой выделяется вода. Эта вода не уходит одна, а забирает с собой часть дорогостоящего исходника (этиленамины). Хочу обмануть систему таким образом, чтобы вода забирала с собой не амин, а что нибудь подешевле.

Допустим, хотим провести реакцию 1 К₁ + 1 К₂ = 1 ЦП + 1 Вода. Но по факту имеем 1 К₁ + 1 К₂ = (1-а) ЦП + а К₂ + [(1-а) Вода + а К₁]. Другими словами, образующаяся вода постепенно забирает с собой из реакционной зоны а моль компонента К₁, соответственно целевого продукта ЦП образуется 1-а моль, и остается а моль непрореагировавшего компонента К₂. Квадратными скобками выделен азеотроп. Пожалуйста не советуйте увеличить содержание К₁ в пересчете на азеотроп, т.к. он дорого стоит.

А я хочу сделать по следующей схеме: 1 К₁ + 1 К₂ + б К₃ = 1 ЦП + [1 Вода + б К₃]. Здесь К₃ это дешевая химия, которая так же образует азеотроп с водой.

Возможно ли такое, что при наличии в смеси двух компонентов, с которыми вода может образовать азеотроп, вода образует азеотроп сначала с одним компонентом, не трогая второй? А по окончании первого начинает образовывать второй. Если возможно, то по какому принципу будет выбираться последовательность компонентов, с которым вода будет связываться в азеотроп?

[yatcheh]

Всем доброго времени суток!

 

Помогите пожалуйста над решением насущного вопроса. Провожу реакцию конденсации (амидирование), в результате которой выделяется вода. Эта вода не уходит одна, а забирает с собой часть дорогостоящего исходника (этиленамины). Хочу обмануть систему таким образом, чтобы вода забирала с собой не амин, а что нибудь подешевле.

Допустим, хотим провести реакцию 1 К₁ + 1 К₂ = 1 ЦП + 1 Вода. Но по факту имеем 1 К₁ + 1 К₂ = (1-а) ЦП + а К₂ + [(1-а) Вода + а К₁]. Другими словами, образующаяся вода постепенно забирает с собой из реакционной зоны а моль компонента К₁, соответственно целевого продукта ЦП образуется 1-а моль, и остается а моль непрореагировавшего компонента К₂. Квадратными скобками выделен азеотроп. Пожалуйста не советуйте увеличить содержание К₁ в пересчете на азеотроп, т.к. он дорого стоит.

А я хочу сделать по следующей схеме: 1 К₁ + 1 К₂ + б К₃ = 1 ЦП + [1 Вода + б К₃]. Здесь К₃ это дешевая химия, которая так же образует азеотроп с водой.

Возможно ли такое, что при наличии в смеси двух компонентов, с которыми вода может образовать азеотроп, вода образует азеотроп сначала с одним компонентом, не трогая второй? А по окончании первого начинает образовывать второй. Если возможно, то по какому принципу будет выбираться последовательность компонентов, с которым вода будет связываться в азеотроп?

 

Добавить бензол (или толуол) и использовать насадку Дина-Старка. Даже если там тройная смесь будет - бензол/толуол будет экстрагировать органику и возвращать назад.

Изменено 17 Ноября, 2014 в 12:02 пользователем yatcheh

[Azamat SZ]

Yatcheh, забыл написать что, процесс веду при 165°С, и соответственно сам К₃ должен кипеть выше 165°С, чтобы в чистом виде не улететь. При этом К₃ должен быть хотя бы частично растворим в воде, чтобы потом использовать отогнавшуюся жидкость без предварительного разделения. С толуолом и всякой ароматикой не хочется связываться, во-первых чтобы потом не разделять, во-вторых чтобы остатки ароматики впоследствии не ухудшили водорастворимость целевого продукта. С толуолом я уже делал и мне не понравился оставшийся толуол, и совсем не импонирует дополнительная стадия очистки от толуола. Я хочу провести конденсацию с отгоном на прямом холодильнике с расчетным количеством К₃ так чтобы он просто ушел, забрав с собой воду, чтобы она не тронула К₁. Мне в принципе надо знать при наличии двух компонентов, образующих азеотроп с водой, в каком порядке они будут уходить с зоны реакции? От чего это зависит? Или там одновременно два азеотропа (2-хкомпонентных) будут лететь?

[chemister2010]

Можно еще изменить давление в системе, чтоб выйти за область существования азеотропа.

Можно поместить в реакционную смесь водопоглощающие вещества.

Или листайте книгу Огородникова Азеотропные смеси.