АдукацыяСярэднюю адукацыю і школы

Што такое дыстыляцыя, дзе ўжываецца, апісанне працэсу

Што такое дыстыляцыя? Гэта працэс, які складаецца ў ператварэнні вадкасці ў пар, які затым зноў кандэнсуецца ў вадкую форму. Найпростым прыкладам можа служыць дыстыляцыя вады, калі пар з чайніка абложваецца ў выглядзе кропель на халоднай паверхні.

Прымяненне і гісторыя

Дыстыляцыя выкарыстоўваецца для аддзялення вадкасці ад нелятучых цвёрдых рэчываў, як пры перагонцы спіртных напояў з сброженных матэрыялаў, або для падзелу двух або больш вадкасцяў з рознай тэмпературай кіпення, як пры вытворчасці бензіну, газы і змазачных алеяў з нафты. Іншыя прамысловыя прымянення ўключаюць перапрацоўку такіх хімічных прадуктаў, як фармальдэгід і фенол, апраснення марской вады.

Працэс дыстыляцыі, верагодна, выкарыстоўваўся яшчэ старажытнымі эксперыментатарамі. Арыстоцель (384-322 гг. Да н. Э.) Згадваў, што чыстую ваду можна атрымаць шляхам выпарэння марской. Пліній Старэйшы (23-79 гг. Н. Э.) Апісаў прымітыўны спосаб кандэнсацыі, пры якім алей, якое атрымліваецца шляхам награвання каніфолі, збіраецца на воўны, змешчанай у верхняй частцы перагоннага куба.

простая дыстыляцыя

Большасць метадаў дыстыляцыі, якія ўжываюцца ў прамысловасці і лабараторных даследаваннях, з'яўляюцца варыяцыямі просты перагонкі. У гэтай базавай тэхналогіі выкарыстоўваецца куб або реторты, у якіх вадкасць награваецца, кандэнсатар для астуджэння пара і ёмістасць для збору дыстыляту. Пры нагрэве сумесі рэчываў у першую чаргу пераганяецца найбольш лятучае з іх або тое, у якога тэмпература кіпення мінімальная, а затым дистиллируются іншыя, ці не дистиллируются зусім. Такі просты апарат выдатна падыходзіць для ачысткі вадкасці, якая змяшчае нелятучых кампаненты, і досыць эфектыўны для падзелу рэчываў з рознай кропкай кіпення. Для лабараторнага выкарыстання часткі апарата звычайна робяць са шкла і злучаюць іх коркамі, гумовымі шлангамі або шклянымі трубкамі. У прамысловых маштабах абсталяванне робяць з металу або керамікі.

фракцыйны дыстыляцыя

Метад, званы фракцыйнай, або дыферэнцыяльнай, дыстыляцыяй, быў распрацаваны для нафтаперапрацоўкі, таму што простая перагонка для падзелу вадкасцяў, тэмпература кіпення якіх мала адрозніваецца, неэфектыўная. Пры гэтым пары шматкроць кандэнсуюцца і выпараюцца ў ізаляванай вертыкальнай ёмістасці. Асаблівую ролю тут гуляюць сухопарники, фракцыйным калоны і кандэнсатары, якія дазваляюць вярнуць некаторую частку кандэнсату таму ў куб. Мэта складаецца ў тым, каб дамагчыся цеснага кантакту паміж узнімальнымі рознымі фазамі сумесі, каб толькі самыя лятучыя фракцыі ў форме пара дасягалі прымача, а астатняе вярталася ў выглядзе вадкасці ў бок куба. Ачышчэнне лятучых кампанентаў у выніку кантакту паміж такімі противотоками называецца рэктыфікацыі, або узбагачэннем.

шматразовая дыстыляцыя

Дадзены метад яшчэ называюць шматстадыйным імгненным выпарэннем. Гэта яшчэ адзін від просты перагонкі. З яго дапамогай выконваецца, напрыклад, дыстыляцыя вады на буйных камерцыйных апрасняльных устаноўках. Пераўтварэнне вадкасці ў пар не патрабуе нагрэву. Яна проста трапляе з ёмістасці з высокім атмасферным ціскам у ёмістасць з больш нізкім. Гэта прыводзіць да хуткага выпарэнню, суправаджаецца кандэнсацыяй пару ў вадкасць.

вакуумная перагонка

У адной з разнавіднасцяў працэсу з паніжаным ціскам для стварэння вакууму выкарыстоўваецца вакуумны помпа. Гэты метад, званы «вакуумная дыстыляцыя», часам ужываецца пры працы з рэчывамі, якія звычайна кіпяць пры высокіх тэмпературах або раскладаюцца пры кіпенні на нармальных умовах.

Вакуумныя помпы ствараюць у калоне ціск, якое значна ніжэй атмасфернага. У дадатак да іх выкарыстоўваюцца вакуумныя рэгулятары. Пільны кантроль параметраў вельмі важны, паколькі эфектыўнасць падзелу залежыць ад адрозненні ў адноснай лятучасці пры дадзенай тэмпературы і ціску. Змяненне гэтага параметру можа негатыўна паўплываць на ход працэсу.

Што такое дыстыляцыя ў вакууме, добра ведаюць на нафтаперапрацоўчых заводах. Звычайныя метады перагонкі аддзяляюць лёгкія вуглевадароды і прымешкі ад цяжкіх вуглевадародаў. Рэшткавы прадукт падвяргаюць вакуумнай дыстыляцыі. Гэта дазваляе аддзяліць высококипящие вуглевадароды, такія як масла і воскі, пры невысокіх тэмпературах. Метад таксама прымяняецца пры падзеле адчувальных да нагрэву арганічных хімічных злучэнняў і для аднаўлення арганічных растваральнікаў.

Што такое дыстыляцыя парай?

Паравая перагонка з'яўляецца альтэрнатыўным метадам перагонкі пры тэмпературах ніжэй нармальнай кропкі кіпення. Яна ўжываецца, калі дистиллируемое рэчыва не змешваецца і хімічна не рэагуе з вадой. Прыкладамі такіх матэрыялаў з'яўляюцца тлустыя кіслоты і соевае алей. У ходзе перагонкі ў вадкасць падаецца пар, які награвае яе і выклікае выпарэнне.

Дыстыляцыя ў насадочной калоне

Хоць насадочные калоны часцей за ўсё ўжываюцца для абсорбцыі, яны таксама выкарыстоўваюцца для перагонкі паравадкасныя сумесяў. Такая канструкцыя забяспечвае вялікую плошчу кантактнай паверхні, што павышае эфектыўнасць сістэмы. Іншая назва такой канструкцыі - рэктыфікацыйнай калона.

Прынцып працы складаецца ў наступным. Сыравінная сумесь кампанентаў з рознай валацільнасць падаецца ў цэнтр калоны. Вадкасць сцякае ўніз праз асадку, а пар рухаецца ўверх. Сумесь у ніжняй частцы рэзервуара трапляе ў падагравальнік і выходзіць з яго разам з парай. Газ імкнецца ўгору праз асадку, падхапляючы найбольш лятучыя кампаненты вадкасці, выходзіць з калоны і трапляе ў кандэнсатар. Пасля звадкаванні прадукт паступае ў зборнік флегмы, дзе ён падзяляецца на дыстылят і фракцыю, выкарыстоўваную для арашэння.

Розная канцэнтрацыя прыводзіць да таго, што менш лятучыя кампаненты пераходзяць з паравой фазы ў вадкую. Насадка павялічвае працягласць і плошча кантакту, што павышае эфектыўнасць падзелу. На выхадзе пар ўтрымлівае максімальную колькасць лятучых кампанентаў, у той час як у вадкасці іх канцэнтрацыя мінімальная.

Асадкі запаўняюцца ў накід і пакетамі. Форма напаўняльніка можа быць альбо выпадковай, альбо геаметрычна структураванай. Яго робяць з інэртнага матэрыялу, такога як гліна, фарфор, пластык, кераміка, метал ці графіт. Напаўняльнік, як правіла, мае памеры ад 3 да 75 мм і адрозніваецца вялікай плошчай паверхні, кантактуюць з паравадкаснай сумессю. Перавага запаўнення ў накід заключаецца ў вялікай прапускной здольнасці, стойкасці да вялікіх цісках і нізкай кошту.

Металічныя напаўняльнікі маюць высокую трываласць і добрую змочвальнасці. Керамічныя валодаюць яшчэ больш высокай змочвальнасці, але яны не такія трывалыя. Пластыкавыя досыць трывалыя, але дрэнна змочваюцца пры нізкай хуткасці патоку. Паколькі керамічныя напаўняльнікі ўстойлівыя да карозіі, яны выкарыстоўваюцца пры падвышаных тэмпературах, якія пластык не вытрымлівае.

Пакетныя асадкі ўяўляюць сабой структураванай сетку, памеры якой адпавядаюць дыяметру калоны. Забяспечваюць наяўнасць доўгіх каналаў для патокаў вадкасці і пара. Яны даражэй, але дазваляюць знізіць перапады ціску. Пакетным асадкам аддаецца перавага пры невысокай хуткасці патоку і ва ўмовах нізкага ціску. Звычайна іх робяць з драўніны, ліставога металу або тканай сеткі.

Прымяняюцца для аднаўлення растваральнікаў і ў нафтахімічнай прамысловасці.

Дыстыляцыя ў рэктыфікацыйнай калоне

Найбольш шырокае распаўсюджванне атрымалі калоны талерчатыя тыпу. Колькасць талерак залежыць ад жаданай чысціні і складанасці падзелу. Яно ўплывае на тое, якой вышыні будзе рэктыфікацыйнай калона.

Прынцып працы яе наступны. Сумесь падаецца пасярэдзіне вышыні калоны. Розніца ў канцэнтрацыі прыводзіць да таго, што менш лятучыя кампаненты пераходзяць з патоку пара ў струмень вадкасці. Газ, які выходзіць з кандэнсатара, утрымлівае найбольш лятучыя рэчывы, а менш выпараецца выходзяць праз награвальнік ў струмень вадкасці.

Геаметрыя талерак у калоне ўплывае на ступень і тып кантакту паміж рознымі фазавымі станамі сумесі. Канструктыўна яны выконваюцца ситчатыми, затамкавымі, колпачковыми, рашэцістымі, каскаднымі і т. Д. Ситчатые талеркі, у якіх маюцца адтуліны для пара, выкарыстоўваюцца для забеспячэння высокай прадукцыйнасці пры нізкіх выдатках. Больш танныя затамкавыя талеркі, у якіх адтуліны забяспечаныя адкрывалымі і зачыняюць клапанамі, схільныя да запарушвання з-за вялікай колькасці на іх матэрыялу. Колпачковые забяспечаныя каўпачкамі, якія дазваляюць пару праходзіць праз вадкасць скрозь малюсенькія адтуліны. Гэта самая перадавая і дарагая тэхналогія, эфектыўная пры нізкіх хуткасцях патоку. Вадкасць цячэ ад адной талеркі да іншай ўніз па зліўным вертыкальным трубах.

Талерчатыя калоны часта выкарыстоўваюцца для аднаўлення растваральнікаў з тэхналагічных адходаў. Таксама яны прымяняюцца для аднаўлення метанолу пры аперацыі сушкі. У якасці вадкага прадукту выходзіць вада, а лятучыя арганічныя адходы пераходзяць у паравую фазу. Вось што такое дыстыляцыя ў рэктыфікацыйнай калоне.

крыягенная перагонка

Крыягенная дыстыляцыя складаецца ва ўжыванні агульных метадаў перагонкі да газам, астуджаным да вадкага стану. Сістэма функцыянуе пры тэмпературах ніжэй -150 ° С. Для гэтага выкарыстоўваюцца цеплаабменнікі і змеявікі. Уся канструкцыя называецца крыягенных блокам. Звадкаваныя газы паступаюць у блок і пераганяюць пры вельмі нізкіх тэмпературах. Калоны крыягеннай дыстыляцыі могуць быць насадочными і пакетнымі. Пакетны дызайн больш пераважны, паколькі насыпны матэрыял менш эфектыўны пры нізкіх тэмпературах.

Адным з асноўных ужыванняў крыягеннай дыстыляцыі з'яўляецца падзел паветра на складнікі яго газы.

экстрактыўных перагонка

У экстрактыўных рэктыфікацыі выкарыстоўваюцца дадатковыя злучэння, якія дзейнічаюць як растваральнік для змены адноснай лятучасці аднаго з кампанентаў сумесі. У экстрактыўных калону да падзяляным рэчывам дадаецца растваральнік. Кампанент сыравіннага патоку, які патрабуецца выняць, злучаецца з растваральнікам і выходзіць у вадкай фазе. Іншы кампанент выпараецца і выходзіць у дыстылят. Другая перагонка ў іншай калоне дазваляе аддзяліць рэчыва ад растваральніка, які затым вяртаецца на папярэдні этап, каб паўтарыць цыкл.

Экстрактыўных рэктыфікацыі ўжываецца для падзелу злучэнняў з блізкімі тэмпературамі кіпення і азеотропных сумесяў. Экстрактыўных рэктыфікацыі не так шырока распаўсюджаная ў прамысловасці, як звычайная дыстыляцыя, з-за складанасці канструкцыі. Прыкладам з'яўляецца працэс атрымання цэлюлозы. Арганічны растваральнік аддзяляе цэлюлозу ад лігніну, а другая перагонка дазваляе атрымаць чыстае рэчыва.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 be.birmiss.com. Theme powered by WordPress.