Azeotropdestillation, ein Verfahren der Destillation zur Trennung eng siedender Flüssigkeitsgemische, die mittels Rektifikation nicht mehr getrennt werden können, sowie zur Trennung azeotroper Gemische. Bei Flüssigkeitsgemischen, die nicht dem Raoultschen Gesetz und dem Daltonschen Gesetz folgen, hat die Phasengleichgewichtskurve entweder einen azeotropen Punkt P, bei dem x (Molenbruch der leichter siedenden Komponente in der Flüssigkeit) gleich y (Molenbruch der leichter siedenden Komponenten im Dampf) ist, oder sie nähert sich am oberen oder unteren Ende asymptotisch der Diagonalen. Eine Trennung dieser Gemische über diesen Punkt hinaus ist nur unter besonderen Bedingungen möglich.

Man unterscheidet zwei Verfahren der A. 1) Eine Änderung des Systemdruckes (Vakuum oder Überdruck) beeinflußt das Phasengleichgewicht, so daß der azeotrope Punkt verschoben wird (Abb. 1). Die Trennung des Gemisches wird nacheinander bei verschiedenen Drücken durchgeführt. 2) Eine andere, oft benutzte Form der Trennung wird durch Verwendung einer Zusatzkomponente bewirkt. Dadurch wird bewußt ein Azeotrop zwischen der Zusatzkomponente und der abzutrennenden Komponente des binären Gemisches gebildet. Durch die entstandene höhere Siedetemperaturdifferenz ist eine leichte Trennung möglich. Das azeotrope Kondensat muß anschließend wieder gut getrennt werden können.

Azeotropdestillation. Abb. 1.: Gleichgewichtsdiagramm eines azeotropen Gemisches mit dem azeotropen Punkt P. – - – - Gleichgewichtslinie mit selektivem Lösungsmittel,–Gleichgewichtslinie ohne selektives Lösungsmittel.

Für die A. können nur solche Zusatzstoffe gewählt werden, deren Siedetemperatur der Temperatur zur Azeotropbildung entspricht. Beispiele: Entwässerung von Ethanol unter Zusatz von Benzol. Zunächst destilliert ein ternäres (dreifaches) Azeotrop mit 18,5 % Ethanol, 74,1 % Benzol und 7,4 % Wasser bei 64,9 °C ab, dann ein binäres Ethanol-Benzol-Azeotrop (Kp. 68,2 °C).

Durch A. mit Aceton kann Benzol aus geeigneten Fraktionen gewonnen werden (Abb. 2).

Azeotropdestillation. Abb. 2. Gewinnung von Reinbenzol mit Aceton als selektivem Lösungsmittel.

Die A. ist dann wirtschaftlich, wenn kleine Mengen (< 10 %) an Nichtaromaten aus der Aromatenfraktion abgetrennt werden sollen, da die Hauptmenge nicht verdampft zu werden braucht. Die Extraktivdestillation wird vorteilhaft bei Aromatengehalten zwischen 90 und 60 % eingesetzt. Bei Aromatengehalten von < 60 % ist nur die Flüssig-Flüssig-Extraktion wirtschaftlich.