До настоящего времени не разработана единообразная и в достаточной степени точная классификация всех предложенных многочисленных вариантов экстракционно-азеотропического метода производства растворителей, в том числе и уксусной кислоты 90%.
Нередко тот или иной способ называется по имени изобретателя, предложившего его, или по имени фирмы, впервые его запатентовавшей. Часто применяемое разделение на экстракционный и азеотропический методы не соответствует истинному положению вещей. Дело в том, что при разгонке концентрированной уксусной кислоты в органическом растворителе содержащаяся в экстракте вода в большинстве случаев перегоняется в виде азеотропной смеси с растворителем. С другой стороны последний может также образовать азеотропные смеси с уксусной кислотой. Таким образом, обычно экстракционный способ является в той или иной степени и азеотропическнм и правильнее было бы его именовать экстракционно-азеотропическим.
Более точной является классификация по температурам кипения применяемых для экстрагирования растворителей. Многочисленные варианты экстракционно-азеотропического метода можно, согласно указанному признаку, разбить на следующие основные группы, соответственно применяемым растворителям:
- Растворители, температура или температурные интервалы кипения которых ниже температуры кипения уксусной кислоты. В дальнейшем эта группа будет сокращенно именоваться легкокипящими или низкокипящнми растворителями.
- Растворители, температура или температурные интервалы кипения которых превышает 150° (в дальнейшем именуемые высококипящими растворителями).
- Растворители, перегоняющиеся при температурах, находящихся в промежутке между первой и второй группами (в дальнейшем именуемые промежуточными растворителями).
Наконец, известны и различные комбинированные растворители, составляемые как из растворителей одной группы, так и из растворителей разных групп.
Число предложенных за последние 10-15 лет растворителей для экстракции очень велико. В задачу настоящей статьи отнюдь не входит всесторонний критический разбор предложенных растворителей с точки зрения пригодности их для экстрагирования, тем не менее, нельзя не отметить, что из большого числа предложенных растворителей лишь единичные нашли практическое применение. Это объясняется чрезвычайно жесткими условиями, которым должен удовлетворять подходящий для экстрагирования уксусной кислоты растворитель.
Важнейшие из этих условий следующие:
- Высокая экстрагирующая способность или, точнее, возможно более высокий коэффициент распределения уксусной кислоты между растворителем и водой.
- Минимальная взаимная растворимость с водой.
- Химическая стабильность в условиях экстракции и последующих разгонок.
- Полнота отделения растворителя от концентрированной уксусной кислоты при разгонке экстракта при одновременном получении уксусной кислоты в возможно концентрированном виде.
В случае применения легкокипящих растворителей чрезвычайно желательно, чтобы растворитель образовывал с водой азеотропную смесь с возможно более низким минимумом температуры кипения и возможно более высоким содержанием воды в азеотропном конденсате; этот фактор, на который далеко не всегда обращается надлежащее внимание, имеет, однако, первостепенное значение. Если концентрация кислоты в экстракте (по отношению к воде) недостаточно высока, то применение подходящего азеотропного растворителя дает возможность путем простой разгонки экстракта сразу же получать концентрированную уксусную кислоту и притом с хорошим выходом (т. е. удельный вес погонов с низкой концентрацией кислоты в общем балансе невелик).
С другой стороны, разумеется, подходящий растворитель должен обладать минимальной азеотропной способностью, но отношению к уксусной кислоте. - Возможно меньшая скрытая теплота испарения (для растворителя, отгоняемого из экстракта).
Для хорошо оборудованных заводов, где применяется предварительный подогрев обрабатываемого материала за счет скрытой теплоты испарения, выделяющейся при конденсации паров, этот фактор имеет меньшее значение. - Негорючесть и отсутствие токсичности.
- Доступность и дешевизна.
При рационально проводимом технологическом процессе экстракции легкокипящими растворителями потеря последних не превосходит 2-3%, считая на 100%-ю кислоту. Поэтому обычно целесообразнее применять более дорогой, но вместе с тем более удовлетворяющий другим вышеуказанным требованиям растворитель, чем растворитель, единственным или почти единственным преимуществом, которого является дешевизна и доступность.
