Theoretische Lösung

Die Extraktion nutzt das Prinzip, dass die beiden Bestandteile einer Mischung in demselben Lösungsmittel unterschiedliche Löslichkeit aufweisen. So kann beispielsweise ein LPG-Komponente, der einen geringen Anteil an Methanol enthält, mit Wasser als Extraktionsmittel getrennt werden. Das LPG gelangt von unten in den Extraktionsbehälter, während das Extraktionswasser von oben hereinfließt. Dadurch kommt es zu einem Gegenstromkontakt – das Methanol löst sich im Wasser auf. Das LPG hingegen ist nicht löslich im Wasser und tritt daher von oben aus dem Behälter aus. Am Boden des Behälters entsteht somit eine Methanol-Wasser-Lösung. Damit wird das Ziel erreicht, Methanol und Flüssiggas voneinander zu trennen

Azeotropen sind Gemische, bei denen unter bestimmtem Druck ein relativ stabiler Verbund entsteht. Der Siedepunkt dieses Verbunds liegt in der Regel unter dem Siedepunkt der einzelnen Bestandteile des Gemisches. Man kann sich den Azeotropentrennerturm der MTBE-Anlage als Referenz nehmen

Extraktion: Die Flüssig-Flüssig-Extraktion kann einfach als das Übertragen von Lösungsteilchen aus einer Lösung in einen anderen Lösungsmittel verstanden werden. Zum Beispiel: Tetrachlorkohlenstoff ist mit Wasser nicht mischbar. Wenn man Tetrachlorkohlenstoff in Jodwasser gibt und umrührt, gelangen die Iodmoleküle in die Schicht des Tetrachlorkohlenstoffs. Das nennt man Extraktion. Azeotropen sind Lösungen, bei denen zwei oder mehr verschiedene Stoffe in einem bestimmten Verhältnis miteinander vermischt werden. Unter festem Druck hat eine solche Mischung dann nur einen Siedepunkt. In diesem Fall wird die Mischung als Azeotrop bezeichnet. Die Destillation nutzt die Verteilung der verschiedenen Bestandteile zwischen gasförmiger und flüssiger Phase, um durch wiederholte Massen- und Wärmetransporte zwischen diesen Phasen eine Trennung zu erreichen. Je nach zu trennendem Stoff unterscheiden sich auch die Destillationsverfahren. Zum Beispiel ein binäres System zur Trennung von Ethanol und Wasser. Da Ethanol und Wasser Mischdestillate bilden können und die Destillationstemperatur bei Normaldruck der Siedetemperatur von Ethanol sehr nahe kommt, lässt sich mit herkömmlichen Destillationsmethoden nur eine Mischung aus Ethanol und Wasser erzeugen – kein anhydres Ethanol. Dazu wird in das Ethanol-Wasser-System eine dritte Substanz hinzugefügt, die als Azeotropenbildner bezeichnet wird. Azeotrope haben die Eigenschaft, mit einer oder mehreren Stoffen im zu trennenden System ein Minimumsazeotrop bilden zu können. Im Destillationsprozess wird das Siedemittel in Form eines Azeotrops aus der Spitze des Kolbens verdampft, während am Boden des Kolbens anhydrisches Ethanol entsteht. Diese Methode wird als Azeotrophendestillation bezeichnet.