ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципы дистилляции и ректификации из "Руководство по лабораторной перегонке" Как указывалось выше, термин перегонка можно заменить на разделение по каплям (см. гл. 2). Этот термин имеет, таким образом, собирательное значение и относится к процессам разделения смесей взаиморастворимых жидкостей путем испарения жидкости и конденсации паров, обогащенных легколетучим компонентом. Поэтому термин перегонка не содержит никаких пояснений относительно характера процесса. Понятия дистилляция (или простая перегонка) и ректификация четко определяют также и способ работы (рис. 23). [c.38] Со строго физической точки зрения перегонка не является обязательно процессом разделения. Например, перегонкой можно назвать также процесс, в ходе которого чистое жидкое вещество испаряют, пары этого вещества конденсируют и конденсат собирают. Ректификация с бесконечным флегмовым числом представляет собой предельный режим перегонки, ири котором конденсат (дистиллят) не отбирают. [c.38] Обмен веществом происходит путем его диффузии через меж-фазную поверхность. На скорость массоотдачи в пределах одной фазы влияют коэффициент диффузии О, расстояние Ь, на которое передается вещество, и концентрация х. От площади межфазной поверхности приходящейся на единицу высоты ректификаци- онной колонны, зависит количество вещества, переходящего из одной фазы в другую. [c.38] Движущая сила массообмена между двумя фазами определяется разностью концентраций фаз (у—х) . При термодинамическом равновесии наступает состояние насыщения, движущая сила становится равной нулю, и процесс массообмена, протекавший до установления равновесия, прекращается. [c.38] При дистилляции (или простой иерегонк е) молекулы, отрывающиеся с поверхности испарения, движутся в одном и том же направлении до момента достижения поверхности конденсации. Отличительная же особенность ректификации состоит в том, что поток жидкости (как правило сконденсированных паров) направляется навстречу поднимающемуся потоку паров. Если дистилляция состоит всего лишь из процессов испарения и конденсации, то при ректификации благодаря тесному контакту двух фаз в колонне имеет место массо- и теплообмен. Рассмотрим в общих чертах процесс, протекающий на тарелке колонны (рис. 24). При установившемся режиме составы пара и жидкости на одной и той же тарелке изменяются в направлении достижения термодинамического равновесия между ними под влиянием градиентов температур и концентраций. Вследствие переноса вещества в вертикальном направлении (парами вверх, а жидкостью вниз) это равновесие нарушается, что благоприятствует дальнейшему обогащению паров легколетучими компонентами [1]. Другими словами, поток жидкости (флегма) на своем пути из зоны более низких температур (вверх колонны) в зону более высоких температур (кипятильник) поглощает из потока паров высококипящие компоненты и выделяет легколетучие компоненты. Температурному градиенту в колонне соответствует перепад концентраций в парах и в жидкости. При этом в кипятильнике пар менее насыщен легколетучим компонентом, чем в головной части колонны, а жидкость (флегма) в верху колонны содержит больше легколетучего компонента, чем на входе в кипятильник. [c.39] На процесс разделения влияют многие факторы и в первую очередь физико-химические свойства смеси, геометрические параметры и колонны и ее насадки, а также условия работы колонны. [c.39] По способу работы различают периодическую и непрерывную перегонку. Периодическая перегонка (разгонка) — это простая дистилляция или ректификация, в процессе которой содержимое куба частично или полностью отгоняется. Непрерывная перегонка —это простая дистилляция или ректификация, в процессе которой исходную смесь непрерывно вводят в перегонный аппарат, а различные выделенные из смеси продукты непрерывно выводят из аппарата. [c.40] Схема процесса разделения на тарелке ректификационной колонны. [c.40] До проведения перегонки, дистилляции или ректификации, прежде чем начать расчеты, необходимо решить ряд вопросов. В табл. 4 приведена рабочая схема, которая должна помочь при решении поставленной задачи разделения. Более подробные инструкции по проведению процесса перегонки даны в разд. 4.14. Сведения, касающиеся сборки установок, приведены в разд. 9.3, а рекомендации по пуску аппаратов — в разд. 9.5. [c.41] Вернуться к основной статье