Ректификация - Изучение методов жидких и газообразных и однородных неоднородных систем

РЕКТИФИКАЦИЯ (от позднелат. rectificatio - выпрямление, исправление), разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, отличающиеся т-рами кипения, путем многократных испарения жидкости и конденсации паров. В этом осн. отличие ректификации от дистилляции, при к-рой в результате однократного цикла частичное испарение - конденсация достигается лишь предварительное (грубое) разделение жидких смесей.

Для ректификации обычно используют колонные аппараты (см., напр., Насадочные аппараты, Тарельчатые аппараты), наз. ректификационными колоннами, в к-рых осуществляется многократный контакт между потоками паровой и жидкой фаз. Движущая сила ректификации-разность между фактическими (рабочими) и равновесными концентрациями компонентов в паровой фазе, отвечающими данному составу жидкой фазы. Парожидкостная система стремится к достижению равновесного состояния, в результате чего пар при контакте с жидкостью обогащается легколетучими (низко-кипящими) компонентами (ЛЛК), а жидкость - труднолетучими (высококипящими) компонентами (ТЛК). Поскольку жидкость и пар движутся, как правило, противотоком (пар-вверх, жидкость - вниз), при достаточно большой, высоте колонны в ее верх. части можно получить практически чистый целевой компонент.

В зависимости от т-р кипения разделяемых жидкостей ректификацию проводят под разл. давлением: атмосферным (т. кип. 30-150 °С), выше атмосферного (при разделении жидкостей с низкими т-рами кипения, напр. сжиженных газов), в вакууме (при разделении высококипящих жидкостей для снижения их т-р кипения). Ректификацию можно осуществлять непрерывно или периодически. Для непрерывной ректификации применяют колонны, состоящие из двух ступеней: верхней-укрепляющей (в ней пар укрепляется, т. е. обогащается ЛЛК) и нижней - исчерпывающей (где происходит исчерпывание жидкой смеси, т. е. извлечение ЛЛК и обогащение ее ТЛК). При периодической ректификации в колонне производится только укрепление пара. Различают ректификацию бинарных (двухкомпонентных) и многокомпонентных смесей.

Рассмотрим установку.

Рис. 2

Исходную смесь загружают в подогреватель (2), где там она нагревается до температуры кипения и подается на питающую тарелку ректификационной колоны (1). Пары, обогащенные НК компонентом из верхней части колоны отводятся в дефлегматор, где частично конденсируется. Полученный конденсат называется флегмой, который через гидрозатвор подается на верхнюю тарелку колонны, флегма в укрепляющей части колоны создает нисходящий поток жидкости. Оставшиеся пары после дефлегматора попадают в конденсатор-холодильник(3), где охлаждается и полученный дистиллят отводится в емкость. Остаток выводится из нижней части колонны, попадает в делитель. Основной поток направляется как готовый продукт, а часть направляется в кипятильник. Там испаряется и в виде пара подается под нижнюю тарелку колонны.

Похожие статьи




Ректификация - Изучение методов жидких и газообразных и однородных неоднородных систем

Предыдущая | Следующая