Перегонка жидкостей. Перегонка жидкостей
 Скачать 2.31 Mb.
|
|
Перегонка жидкостей 1.Перегонка- это один из наиболее распространенных методов разделения жидких однородных смесей, состоящих из двух или большего числа летучих компонентов. Простая перегонка представляет собой процесс однократного частичного испарения жидкой смеси и конденсации образующихся паров. Виды простой перегонки: -фракционная перегонка; -простая перегонка с дефлегмацией; -перегонка с водяным паром; -перегонка с инертным газом; -равновесная перегонка; -  молекулярная перегонка.Для повышения степени разделения смеси перегонку осуществляют, дополнительно обогащая дистиллят путем дефлегмации. (Дефлегмация — частичная конденсация смесей различных паров и газов с целью обогащения их низкокипящими компонентами.) Пары из перегонного куба 1 поступают в дефлегматор 2, где они частично конденсируются. Из пара конденсируется преимущественно ВК (высококипящие компоненты) и получаемая жидкость (флегма) сливается в куб. Пары, обогащенные НК, направляются в конденсатор-холодильник 3, где полностью конденсируется. Дистиллят собирается в сборниках 4-6. Окончание операции контролируют по температуре кипения жидкости в кубе, которая должна соот-ть заданному составу остатка. Последний удаляется из куба через штуцер 7. П  ерегонка с водяным паром. Если компоненты исходной смеси нерастворимы в воде, то ее используют в качестве дополнительного компонента, который вводят в куб обычно в виде острого пара.При перегонке ВК, нерастворимых в воде, с водным паром температура кипения смеси д/б ниже температуры кипения воды при данном давлении. Т.о. при давлении, равном 1 атм, температура перегонки будет ниже 100 С. Этим способом обычно разделяют смеси веществ, кипящих при температурах, превышающих 100 С, что и обусловливает необходимость подачи воды в куб в виде острого перегретого пара. Исходная смесь загружается в куб 1, обогреваемым глухим паром через рубашку. Внутрь куба через барботер 2 подается острый пар. (Барботёр- устройство для пропускания через слой жидкости пузырьков газа или пара.) Пары образующиеся при испарении смеси, направляются в конденсатор-холодильник 3. Образующийся здесь конденсат через смотровой фонарь 4 поступает на разделение в сепаратор 5. Снизу сепаратора через гидравлический затвор удаляется, например вода, а сверху отогнанный , не растворимый в воде более легкий компонент, который сливается в сборник 6. 2.Ректификация- процесс разделения гомогенных смесей летучих жидкостей путем двустороннего массо- и теплообмена между неравновесными жидкой и паровой фазами, имеющими различную температуру и движущимися относительно друг друга. Принцип ректификации: В простейшем виде процесс многократного испарения можно осуществить в многоступенчатой установке, в первой ступени которой испаряется исходная смесь. На вторую ступень поступает на испарение жидкость, оставшаяся после отделения паров в первой ступени, в третьей ступени испаряется жидкость, поступившая из второй ступени и т.д. Аналогично м/б организован процесс многократной конденсации, при котором на каждую следующую ступень поступают для конденсации пары, оставшиеся после отделения от них жидкости (конденсата) в предыдущей ступени. При достаточно большом числе ступеней таким путем можно получить жидкую или паровую фазу с достаточно высокой концентрацией компонента, которым она обогащается. Однако выход этой фазы будет мал по отношению к ее количеству в исходной смеси. Процессы ректификации осущ-ся периодически или непрерывно при различных давлениях: при атм. давлении, под вакуумом (для разделения смесей ВК), также под давлением больше атм. (для разделения смесей, явл-ся газообразными при норм. тепм-ах). Существуют некоторые допущения, мало искажающие действительный процесс, но существенно упрощающие его анализ и расчет: молярные теплоты испарения компонентов при одной и той же температуре приблизительно одинаковы, поэтому каждый кмоль пара при конденсации испаряет 1 кмоль жидкости. Следовательно, количество поднимающихся паров в любом сечении колонны одинаково; в дефлегматоре не происходит изменения состава пара. Состав пара, уходящего из ректификационной колонны, равен составу дистиллята; при испарении жидкости в кипятильнике не происходит изменения ее состава; теплоты смешения компонентов разделяемой смеси равны 0.             7.    8. При азеотропной ректификации в большинстве случаев требуется большой расход тепла, чем при экстрактивной ректификации. При азеотропной ректификации более затруднен подбор разделяющего агента и ограничена возможность изменения соотношения его количества и количества исходной смеси сравнительно с экстрактивной ректификацией. В качестве разделяющего агента при экстрактивной и азеотропной ректификации все большее распространение получают растворимые твердые вещества, в частности соли, в присутствии которых в благоприятную сторону изменяется соотношение разделяемых компонентов при фазовом равновесии. |