Azeotrope vs. extraktive Destillation: Unterschied und Vergleich

Destillation ist definiert als der Prozess der Trennung der Komponenten von ihrer flüssigen Mischung unter Verwendung verschiedener Techniken.

Während es viele Destillationsmethoden gibt, darunter konventionelle, fraktionierte Destillation, Dampfdestillation usw., sind azeotrope Destillation und extraktive Destillation zwei Methoden, die miteinander verwechselt werden.

Key Take Away

1. Die azeotrope Destillation verwendet einen Entertainer, um azeotrope Mischungen in zwei separate Komponenten zu zerlegen.
2. Die extraktive Destillation beinhaltet ein Lösungsmittel, das eine Komponente selektiv auflöst und ihre Trennung von der anderen erleichtert.
3. Die azeotrope Destillation ist ideal für die Trennung von Komponenten mit ähnlichen Siedepunkten, während die extraktive Destillation für Gemische mit einem breiten Siedepunktbereich verwendet wird.

Azeotrope Destillation vs. Extraktive Destillation

Der Unterschied zwischen der azeotropen Destillation und der extraktiven Destillation liegt in dem Prozess, der jeweils folgt, um die Komponenten einer Mischung zu trennen. Bei der azeotropen Destillation muss dabei ein Azeotrop gebildet werden, während die extraktive Destillation die Bildung von Azeotropen einschränkt.

Azeotrope Destillation ist definiert als eine Technik zur Trennung der Komponenten eines azeotropen Gemisches mit Hilfe eines speziellen Destillationsverfahrens.

In einem azeotropen Gemisch kann nicht mehr als eine Art von Flüssigkeit mit getrennt werden einfache Destillation.

Extraktive Destillation ist definiert als ein Destillationsverfahren zur Trennung zweier Komponenten aus einem Gemisch unter Zugabe eines hoch-Sieden Lösungsmittel.

Der Siedepunkt des Lösungsmittels sollte viel höher sein als die der Mischungskomponenten, damit keine neuen Azeotrope gebildet werden können.

Vergleichstabelle

Vergleichsparameter	Azeotrope Destillation	Extraktive Destillation
Azeotrop	Hängt von der Bildung des Azeotrops ab.	Widersteht strikt der Bildung des Azeotrops.
Anwendung	Es wird beim Experimentieren in Labors verwendet.	Es wird für die Herstellung und Produktion verwendet.
Produkt	Es wird am Kopf der Säule erhalten.	Es wird am Sumpf der Kolonne gewonnen.
Prozess	Es ist ein komplizierter Prozess.	Es ist ein einfacherer Prozess.
Uhrzeit	Es ist zeitaufwändiger.	Es dauert weniger Zeit.

Was ist azeotrope Destillation?

Azeotrope Destillation ist definiert als eine Technik zur Trennung der Komponenten eines azeotropen Gemisches mit Hilfe eines speziellen Destillationsverfahrens.

In einem azeotropen Gemisch können nicht mehr als eine Flüssigkeitsart durch einfache Destillation getrennt werden. Dies liegt daran, dass siedende Flüssigkeiten im azeotropen Gemisch die gleichen Anteile enthalten.

Bei der Destillation können die Komponenten eines Gemisches aufgrund unterschiedlicher Flüchtigkeiten getrennt werden, während bei einem azeotropen Gemisch die Flüchtigkeiten der Komponenten ebenfalls ähnlich sind.

Um diese Hürde zu überwinden, wird der Mischung eine zusätzliche flüchtige Komponente, ein sogenannter Entertainer, zugesetzt. Dadurch ändert sich die Flüchtigkeit einer der Flüssigkeiten merklich und trennt sie so von der anderen.

Azeotrope Mischungen bestehen hauptsächlich aus zwei Arten von Azeotropen mit minimalem Siedepunkt, die bei relativ niedrigen Temperaturen sieden, und Azeotropen mit maximalem Siedepunkt, die bei relativ hohen Temperaturen sieden.

Die am häufigsten bekannten azeotropen Gemische bestehen aus Wasser und Ethanolsubstanzen. Zur Trennung der beiden sind zusätzliche Lösungsmittel wie Benzol, Hexan, Cyclohexan usw. erforderlich.

In den meisten Fällen wird Benzol für die azeotrope Destillation verwendet. Die Zugabe eines Entertainers verändert die molekularen Wechselwirkungen, um das Azeotrop zu eliminieren, und verändert somit die relative Flüchtigkeit der Mischung.

Was ist Extraktivdestillation?

Extraktive Destillation ist definiert als ein Destillationsverfahren zur Trennung zweier Komponenten aus einem Gemisch unter Zugabe eines hochsiedenden Lösungsmittels.

Der Siedepunkt des Lösungsmittels sollte viel höher sein als die der Mischungskomponenten, damit keine neuen Azeotrope gebildet werden können. Es sorgt dafür, dass das Lösungsmittel beim Siedepunkt der Komponenten nicht verdampft.

Extraktive Destillation wird am häufigsten verwendet, um Toluol von Isooctan zu trennen. Herkömmliche Destillation erschwert die Trennung dieser beiden, da ihre Siedepunkte nahezu ähnlich sind.

In einem solchen Fall wird der Mischung Phenol zugesetzt, das einen viel höheren Siedepunkt als die Komponenten hat.

Dadurch entsteht ein Phenol-Toluol-Gemisch, das am Boden austritt, während Isooctan als Kopfprodukt zurückgewonnen wird PRODUKTE.

Das Phenol-Toluol-Gemisch wird dann mit einem einfachen Destillationsverfahren in verschiedene Kolonnen getrennt.

Phenol ist das am häufigsten verwendete Lösungsmittel in diesem Prozess, da es einen höheren Siedepunkt hat und Schaumbildung verhindert.

Im Gegensatz zur azeotropen Destillation schränkt dieses Verfahren die Bildung neuer Azeotrope streng ein und trennt die Komponenten ausschließlich durch Verdampfung.

Da Azeotrope bei diesem Verfahren fehlen, ist dieses Verfahren viel einfacher als die azeotrope Destillation.

Die extraktive Destillation ist sehr praktisch und wird weiter verbreitet als andere Verfahren.

Hauptunterschiede zwischen azeotroper und extraktiver Destillation

1. Azeotropbildung tritt bei der azeotropen Destillation auf, während sie bei der extraktiven Destillation nicht auftritt.
2. Bei der azeotropen Destillation benötigt das Lösungsmittel keinen hohen Siedepunkt; Bei der Extraktivdestillation benötigt das Lösungsmittel einen sehr hohen Siedepunkt.
3. Die azeotrope Destillation ist ein komplizierterer Prozess im Vergleich zur extraktiven Destillation, die einfach ist.
4. Die azeotrope Destillation trennt die Komponente von der Dampfphase, während die extraktive Destillation die Komponente von einer Matrix von Substanzen trennt.
5. Das aus der azeotropen Destillation erhaltene Produkt stammt vom Kopf der Kolonne, während das aus der extraktiven Destillation erhaltene Produkt aus dem Sumpf der Kolonne stammt.

Bibliographie

1. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ie50418a002
2. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1081/spm-120026627

Letzte Aktualisierung: 11. Juni 2023