Осушение ацетона

[Sander1234]

Товарищи, вот такой вопрос:
изначально разгоняется система ацетон-толуол. НО!!!!! В нее, оказывается, может попадать вода. А с толуолом она азеотроп дает.
Так что это получается, разгонять приходится по факту систему ацетон-толуольный азеотроп?
Можно ли приближенно считать соотношение вода/толуол в дистилляте равным соотношению воды и толуола в азеотропе?
Уж больно не хочется строить всю диаграмму трехмерную

[зыркало1]

ацетон с водой даёт азеотроп - это точно, кстати, давление влияет на состав азеотропа(физхимия растворов). ИПС и ацетон при нормальном давлении дают почти одинаковые смеси, но если есть разрежение - ИПС эфективнее

[Mendeleev]

Уж больно не хочется строить всю диаграмму трехмерную

Почему бы тогда не отделить ацетон от толуола при помощи Nal, который образует с ацетоном комплекс (кристаллизуется при -10).

[Mendeleev]

ацетон с водой даёт азеотроп - это точно, кстати, давление влияет на состав азеотропа(физхимия растворов).

Спорить на бутылку Hennessy не буду, т.к. сам лично не проверял, но есть много источников в которых указывается, что ацетон азеотропа с водой не даёт:
1 2

[IB]

Вопрос об азеотропе интересен. Подтверждаю информацию Cherep-а, что в Гордоне-Форде указано, что ацетон с водой образует азеотроп (и я ему до сегодняшнего дня в этом вопросе верил всецело). Возможно, что там ошибка, но есть и другие источники, которые иногда говорят, что такой азеотроп есть, например в Вики указано, что в CRC такое указание присутствует, а в Lange нет. Так что выяснить этот вопрос было бы очень интересно.

[IB]

Вырисовывается интересная картина. По первичным данным, ацетон по сути не образует с водой азеотропа, но практически Гордон-Форд прав всецело. Начиная от 88% ацетона и выше имеет место т.н. tangent pinch (один из якобы известных случаев, правда я слышу об этом в первый раз ), т.е. почти полное совпадение состава жидкости и пара находящегося с ним в равновесии. Таким образом, несмотря на то, что ацетон и вода не образуют азеотропа, перегонка на реальной колонке не поможет нормально отделить воду.

Это полностью согласуется с моими субъективными ощущениями по поводу смесей ацетон-вода. Я регенерирую "относительно чистые сливы" ацетона путём перегонки на роторе при пониженном давлении - субъективно получается гораздо лучше. Но для отделения 1-2% воды это всё равно не поможет.

P.S. Про tangent pinch можно найти во многих местах, например здесь - http://www.egr.uri.edu/~lichatzt/tutorial3.html (как раз пример ацетона и воды).

[Mendeleev]

Таким образом, несмотря на то, что ацетон и вода не образуют азеотропа, перегонка на реальной колонке не поможет нормально отделить воду.

+ 1 Похоже что так оно и есть, иначе зачем в лабах дополнительно сушат ацетон.

[RadEl]

по методе ацетон сушат хлоридом кальция в течение 1 часа и декантируют. не уверен будет ли это удобно в таких масштабах, но то что 1кг хлорида кальция дешевле энергии, затрачиваемой на перегонку 30л прекрусора - это факт

[nitro]

Вопрос об азеотропе интересен.

Поддерживаю!!!

"Спутник Химика" очень хорошее авторитетное издание. А вот в Wiki ошибки не редки.

[nitro]

...на перегонку 30л прекрусора...

И в Беларуси что ли ацетон - прекурсор? и вы туда же...

[OrganicChemist]

Подниму тему. Дает все-таки ацетон азеотроп с водой или нет? Может за 15 лет этот вопрос уже стал решенным? Если да, как его освободить от воды? На такие данные я тоже натыкался: справочник Гордона и Форда "Спутник Химика". Или для ацетона так попало, что он не верхний и не нижний азеотроп дает, а точно кипит при температуре чистого ацетона.

стр34
Ацетон 88%
Вода 12 %
т кип 56 гр Ц

[Sander12345]

Подниму тему. Дает все-таки ацетон азеотроп с водой или нет? Может за 15 лет этот вопрос уже стал решенным? Если да, как его освободить от воды? На такие данные я тоже натыкался: справочник Гордона и Форда "Спутник Химика". Или для ацетона так попало, что он не верхний и не нижний азеотроп дает, а точно кипит при температуре чистого ацетона.

стр34
Ацетон 88%
Вода 12 %
т кип 56 гр Ц

Я хз, тогда обычной ректификацией все решили.
Все получилось умеренно-влажным, чтоб лак в регенерированном растворителе растворялся- и заказчика все устроило.

[OrganicChemist]

Я хз, тогда обычной ректификацией все решили.
Все получилось умеренно-влажным, чтоб лак в регенерированном растворителе растворялся- и заказчика все устроило.

А до какой температуры гнали? И сколько воды было изначально? Отслеживали воду в порциях дистиллята вначале, середине и конце перегонки - она растет?

[Sander12345]

Я хз, тогда обычной ректификацией все решили.
Все получилось умеренно-влажным, чтоб лак в регенерированном растворителе растворялся- и заказчика все устроило.

А до какой температуры гнали? И сколько воды было изначально? Отслеживали воду в порциях дистиллята вначале, середине и конце перегонки - она растет?

Ну там ситуация такая была: заказчик лакомразбавленным ацетоном пропитывал что-то типа нетканки, на которой 10 % по весу примерно было воды. Соответственно, даже если изначально ацетон/лак были сухими, то по мере регенерации простой конденсацией пара в конденсате постепенно росла доля воды.
Сооответственно, через какое-то число циклов лак мутнел при разбавлении, потом вообще ошметки какие-то появлялись.
Причем, лак разводили ацетоном, хотя сам лак- на толуоле. Ну такова технология заказчика, а я по молодости не привык еще спорить с заказчиком/начальством.
Сейчас бы я предварительно сушил сам материал, а потом пропитывал, но тогда это выяснилось по сути когда машина по ТТ заказчика уже почти была готова. Формально можно было сдаться по их ТТ, но это типа не наши методы- пришлось прикручивать модуль ректификации.
Поэтому как забороли проблему с помутнением- всех это удовлетворило.
До какого именно состояния сушили- хз, по емкостному датчику получалось, что диэлектрическая проницаемость выростала на 3-5 единиц (?вроде?- ну давно это было) по сравнению с чистым ацетоном по табличке и примерно была равна д. проницаемости продажного.
Но то такое- датчик я смастерил из емкостного датчика уровня заполнения емкости, так что точность там была... ну плюс-минус некий попугай.


Сделали ректификационную колонну из 219й вроде трубы. Куб, колонна и дефлегматор- на фланцах, чтоб разбирать и чистить удобно было. Насадка- тупо бисер электроизоляционный с полочками стальными перфорированными по типу как в овощесушке.
В куб кинули змеевик с маслом от теплостанции.
Сверху- дефлегматор с какой-то приличной (сейчас не помню какой именно) площадью- пучок труб. Охлаждение- водяное.
Контроль- терморезисторы в кубе и в паровом пространстве над дефлегматором, плюс на теплоносители.
Все завели на общий контроллер.

Температура в кубе- азеотропа толуол-вода, над дефлегматором- 56+/- 1 вроде.
Ну и потом на конденсор.
Высота колонны была что-то типа 1,8-1,9 метра.

Там в общем, само собой примерно нормально получалось за счет чисто контроля температуры- флегмовое число там, производительность... в общем, тепловые производительности куба и дефлегматора зарешали. Чисто на термодинамике.
Не очень эффективно, но как-то работало без специалистов с верхним образованием нажатием кнопочки. Более-менее устойчиво короче.
Главное- площади теплообмена и контроль температуры теплоносителей.

Отслеживали воду в порциях дистиллята вначале, середине и конце перегонки - она растет?

Это была непрерывная установка интегрированная прямо в пропиточную машину. Из куба периодически сливалась водно-толуольная жижа с примесью наверное ацетона (автоматически по датчику), из конденсора лился рекуперированный ацетон.