Разработка азеотропического способа концентрирования уксусной кислоты лежит на плечах русского инженера Голодца и англичанина Юнга. Впервые данные метод был использован в промышленности для получения из 96°-го, абсолютного спирта. Кроме этих ученых, вопросами концентрирования уксусной кислоты этим методом и внедрением его в промышленность занимались Мариле, Шарль, Отмер и другие. Что касается литературы по этой теме, то ее очень мало и в большинстве случаев она носит обзорных характер.
По своему аппаратурному и технлогическому оформлению азеотропический метод в разы проще чем экстракционно-азеотропический. Данный метод все время совершенствуется и за последние годы приобрел огромную популярность в производстве уксусной кислоты. Азеотропический метод является намного выгодней других видов концентрирования с точки зрения капиталовложений и энергетических расходов.
Всего предложено огромное количество различных азеотропов, то есть увлекателей воды. Однако только небольшая часть смогла найти техническое применение. Это объясняется достаточно жесткими требованиями к азеотропам.
- Взаимная растворимость с водными растворами должны быть минимальна.
- Отделение азеотропа от уксусной кислоты должно выполнять перегонкой.
- Температура кипения азеотропа с водой должна быть более низкой чем температура кипения уксусной кислоты.
- Концентрация кислоты в азеотропном дистилляте должна быть ниже, чем в самой концентрируемой кислоте.
- Показатель коэффициента распределения уксусной кислоты между водой и азеотропом должен быть максимально большим. Чем больше будет значение коэффициента, тем полнее будет степень извлечения кислоты при других равных условиях, поскольку азеотроп постоянно возвращается в колонну, а дистиллят уходит в отброс.
- Содержание азеотропа в азеотропном дистилляте и скрытая теплота его испарения должны иметь такое значение, при котором испарение одной части воды осуществлялось с наименьшим количеством теплоты.
- Химическая стабильность. В условиях азеотропической разгонки азеотроп не должен химически реагировать с компонентами концентрируемого раствора.
- Негорючесть и отсутствие токсичности.
- Доступность и дешевизна.
В виду трудности нахождения азеотропа, полностью удовлетворяющего всем вышеуказанным требованиям, в некоторых случаях применяют комбинированный азеотроп, т. е. смесь различных азеотропов.
Из предложенных азеотропов важнейшие относятся к классу углеводородов, хлоропроизводных углеводородов, сложных эфиров. Серьезный практический интерес в качестве азеотропа представляет дешевый и доступный дихлорэтан, являющийся, как известно, весьма распространенным органическим растворителем. Температура кипения дихлорэтана 85° т. е. значительно ниже температуры кипения уксусной кислоты, от которой он легко может быть отделен перегонкой.