Unterschied zwischen azeotroper und extraktiver Destillation

Hauptunterschied - Azeotropic vs Extraktiv Destillation
 

Das Hauptunterschied zwischen azeotroper und extraktiver Destillation ist das in azeotroper Destillation, Die Bildung eines Azeotrops ist erforderlich, um die Komponenten einer Mischung abzutrennen, während bei der Extraktivdestillation keine Azeotropbildung stattfindet.

Bei der Destillation wird eine Flüssigkeit durch Erwärmen und Abkühlen gereinigt. Bei der azeotropen Destillation wird vor der Abtrennung der Komponenten aus einem Gemisch ein Azeotrop gebildet. Ein Azeotrop ist eine Mischung von Komponenten mit konstantem Siedepunkt. Beim Extraktivdestillationsprozess muss kein Azeotrop gebildet werden. Bei diesem Verfahren wird eine dritte Komponente zu einer binären Mischung hinzugefügt. Diese dritte Komponente kann die Volatilität vorhandener Komponenten beeinflussen.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Azeotropdestillation?
3. Was ist Extraktivdestillation?
4. Side-by-Side-Vergleich - Azeotropische und extraktive Destillation in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist Azeotropdestillation??

Die azeotrope Destillation ist eine Trennmethode, mit der die Komponenten eines Gemisches durch Bildung eines Azeotrops getrennt werden. Azeotrope sind Komponentengemische mit konstantem Siedepunkt. Diese Art von Gemisch kann nicht durch einfache Destillation in Komponenten getrennt werden, da alle Komponenten den gleichen Siedepunkt haben. Wenn ein azeotropes Gemisch gekocht wird, ist der Anteil der Komponenten in der Flüssigkeit und ihrer Dampfphase gleich.

Beim azeotropen Destillationsverfahren wird eine neue Komponente (bekannt als Entrainer) zu der azeotropen Mischung gegeben, um ein neues Azeotrop zu bilden, das bei einer niedrigeren Temperatur als das vorhandene Azeotrop siedet. Dann hat das System zwei nicht mischbare flüssige Phasen mit unterschiedlichen Siedepunkten (heterogen).

Abbildung 01: Das System zur Abtrennung von Ethanol (E) aus Wasser (W) mit Benzol (B)

Betrachten wir zum Beispiel eine Mischung aus Ethanol und Wasser. Es ist bekannt als binäres Azeotrop weil es zwei mischbare Komponenten in der Mischung gibt. Wenn dieser Mischung Benzol als Schleppmittel zugesetzt wird, kann dies die Flüchtigkeit anderer Komponenten in der Mischung beeinflussen. Das Gemisch wird jetzt als tertiäres Azeotrop bezeichnet, da das Gemisch drei Komponenten enthält. Wenn diese Mischung destilliert wird, ist sie als azeotrope Destillation bekannt.

Was ist Extraktivdestillation??

Die Extraktivdestillation ist eine Trennmethode, die die Zugabe einer dritten Komponente zu einer binären Mischung beinhaltet, um die Trennung der beiden Komponenten zu ermöglichen. Die dritte Komponente verdampft jedoch nicht während des Destillationsprozesses; Die dritte Komponente sollte weniger flüchtig sein. Oder es sollte einen höheren Siedepunkt haben.

Wenn das binäre Gemisch zwei Komponenten mit relativ ähnlichen Siedepunkten aufweist, können diese Komponenten nicht durch einfache Destillation getrennt werden. Dies geschieht, da beide Komponenten bei nahezu ähnlichen Temperaturen verdampft werden (schlechte Auflösung)..

Abbildung 02: Ein System, das die Extraktivdestillation der A- und B-Mischung mit E-Lösungsmittel zeigt

Während des Extraktivdestillationsprozesses wird kein Azeotrop gebildet. Das Verfahren beinhaltet ein Lösungsmittel mit einer sehr geringen Flüchtigkeit als Lösungsmittel der Komponentenmischung. Es ist als Trennungslösungsmittel bekannt. Während der Destillation wird die Komponente mit der höchsten Flüchtigkeit als Kopfprodukt leicht verdampft. Der Rest ist das Lösungsmittel und die andere Komponente (in der binären Mischung). Da das Lösungsmittel mit der zweiten Komponente kein Azeotrop bildet, kann es mit einem verfügbaren Verfahren auch leicht getrennt werden.

Beispielsweise kann die Extraktion von Toluol aus Paraffin in einem Extraktionsdestillationsverfahren durchgeführt werden. Das Gemisch aus Toluol und Isooctan hat nahezu ähnliche Molekulargewichte. Daher ist die Abtrennung von Toluol aus dieser Mischung sehr schwierig. Wenn jedoch Phenol zu dieser Mischung zugegeben wird, steigt der Siedepunkt von Isooktan an. Dies macht es leicht, Toluol aus dieser Mischung abzutrennen.

Was ist der Unterschied zwischen azeotroper und extraktiver Destillation??

Azeotrop gegen Extraktive Destillation
Die azeotrope Destillation ist eine Trennmethode, mit der die Komponenten eines Gemisches durch Bildung eines Azeotrops getrennt werden.	Die Extraktivdestillation ist eine Trennmethode, die die Zugabe einer dritten Komponente zu einer binären Mischung beinhaltet, um die Trennung der beiden Komponenten zu ermöglichen.
Technik
Bei der azeotropen Destillationstechnik ist die Bildung eines Azeotrops vor der Destillation wichtig.	Bei der Extraktivdestillationstechnik wird der Mischung eine nichtflüchtige Komponente zugesetzt, die die Flüchtigkeit der Komponenten in der Mischung beeinflussen kann.
Trennung
Azeotrope Destillation trennt eine Komponente in die Dampfphase, die die gleiche chemische Zusammensetzung hat wie in der flüssigen Phase.	Die extraktive Destillation trennt eine Komponente von einer Substanzmatrix.

Zusammenfassung - Azeotropic vs Extraktiv Destillation

Die Destillation ist eine chemische Technik, die zur Trennung verschiedener Komponenten in einem Gemisch verwendet wird. Es gibt viele Arten von Destillationstechniken, wobei die einfache Destillation die einfache ist. Azeotrope Destillation und Extraktivdestillation sind zwei wichtige Arten der Destillation. Der Unterschied zwischen azeotroper und extraktiver Destillation besteht darin, dass die Bildung eines Azeotrops erforderlich ist, um die Komponenten einer Mischung abzutrennen, während bei der extraktiven Destillation keine Azeotropbildung stattfindet.

Referenz:

1. "Azeotrope Destillation". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 4. April 2018. Hier verfügbar 
2. "Extraktive Destillation". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 14. Januar 2018. Hier verfügbar  
3. “Azeotrope”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 8. April 2018. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1.Distil extract'By Joanna Kośmider - Eigenes Werk, (Public Domain) via Commons Wikimedia
2.'Azeotr destill2'By Joanna Kośmider - Eigenes Werk, (Public Domain) via Commons Wikimedia