Материалы для СРСП 5

 

ПЕРЕГОНКА И РЕКТИФИКАЦИЯ

Цель: сформировать представление о процессе перегонки

 

План

1 Простая перегонка

2 Процесс ректификации

 

1 Простая перегонка.

Процесс однократного разделения смеси на компоненты при кипении называется простой перегонкой. При простой перегонке (рис. 5.24) смесь загружается в пере­ гонный куб 1, обогреваемый паром через змеевик или рубашку либо топочными газами. После подогрева смеси до температуры

Сложная перегонка (ректификация). Процесс многократного разделения смеси на компоненты при кипении называется рек­тификацией.

На рис. 5.25 представлена схема ректификационного аппарата непрерывного действия. Аппарат состоит из ректификационной колонны /, дефлегматора 2 и холодильника 3.

yyy1.png

Ректификационная колонна / разделена на две части. Часть а находится выше места поступления смеси на ректификацию. Она называется колонной укрепления. Нижняя часть б колонны назы­вается колонной истощения.

Основное назначение дефлегматора — за счет частной конден­сации паров снабжать укрепляющую часть колонны жидкостью (флегмой), содержащей разделяемые компоненты.

Холодильник конденсирует пары дистиллята, поступающие из дефлегматора.

 

 

2 Процесс ректификации.

Рассмотрим сложную перегонку бинар­ной смеси, состоящую из двух компонентов А (ЛЛК) и Б (ТЛК). Смесь этих компонентов, нагретая до кипения, поступает в ко­лонну а (см. рис. 5.25) и опускается в ней, переливаясь с тарелки на тарелку. Навстречу ей движется греющий водяной пар, кото­рый впускают в нижнюю часть колонны. За период прохождения исходной смеси в колонне истощения компонент А из жидкой фазы переходит в паровую фазу, и остаток, уходящий из колон­ны, содержит в основном компонент Б. Пар, уходящий из колон­ны истощения в колонну укрепления, содержит почти весь ЛЛК, имеющийся в исходной смеси.

Укрепляющая часть колонны предназначена для того, чтобы увеличить концентрацию компонента А. Для этого из дефлегмато­ра на верхнюю тарелку укрепляющей колонны поступает флегма, содержащая высокий процент компонента А. Сливаясь по тарел­кам укрепляющей колонны, флегма отдает свой легколетучий компонент парам, а сама принимает из паров тяжелолетучий ком­понент. В результате такого обмена пары, уходящие из колонны в дефлегматор, обогащаются компонентом А. Обогащенные пары конденсируются частично в дефлегматоре, образуя флегму. Не- сконденсировавшиеся пары поступают в холодильник, где обра­зуют дистиллят.

трубки 2, в которые поступает пар из куба 1, содержащего змее­вик. Флегма образуется в дефлегматоре 3. В верхней части трубок 2 пары конденсируются благодаря охлаждению этих трубок во­дой, омывающей их наружную поверхность. Таким образом, флегма образуется непосредственно на внутренней поверхнос­ти трубок и стекает по ним вниз, встречая поднимающийся навстречу пар.

Контакт между паром и жидкостью происходит на поверхно­сти стекающей жидкой пленки. Пары, обогащенные в результате обмена с флегмой нижекипящим компонентом, удаляются из аппарата в верхней части колонны и поступают в холодильник. При таком устройстве весьма трудно равномерно распределять флегму по трубкам аппарата.

Эффективность пленочного аппарата зависит от диаметра его трубок; с уменьшением диаметра трубок она возрастает. Диаметр применяемых трубок составляет 5... 20 мм. Пленочные аппараты с малым диаметром трубок (6 мм) имеют меньшую высоту, чем насадочные и тарелочные аппараты, при одинаковом укрепля­ющем эффекте. Пленочные аппараты получили промышленное применение для перегонки под вакуумом некоторых продуктов парфюмерной про­мышленности.

 

Контрольные вопросы

1  Что называют перегонкой?

2 Чем простая перегонка отличается от сложной?

3 В чем суть ректификации?