Технология дистилляции
Используя разницу в летучести компонентов в жидкой смеси, жидкая смесь частично испаряется, а пар частично конденсируется, чтобы достичь разделения содержащихся в ней компонентов. Это единичная операция, которая относится к разделению массообмена. Широко используется в нефтепереработке, химической, легкой промышленности и других областях
Принцип основан на разделении двухкомпонентной смеси. Жидкий материал нагревают, чтобы он частично испарился, и летучие компоненты концентрируются в паре, а нелетучие компоненты также концентрируются в оставшейся жидкости, что в определенной степени обеспечивает разделение двух компонентов. Чем больше разница в летучести двух компонентов, тем выше степень обогащения, описанная выше. В промышленном дистилляционном оборудовании частично испаренная жидкая фаза приводится в непосредственный контакт с частично конденсированной газовой фазой для парожидкостного промежуточного массообмена. В результате нелетучие компоненты в газовой фазе частично переходят в жидкую фазу, а летучие компоненты частично переходят в газовую фазу, то есть достигается частичное испарение жидкой фазы и частичная конденсация паровой фазы одновременно.
Принцип дистилляции и рабочий процесс
Простая дистилляция - это процесс периодического действия. Исходная жидкость добавляется в дистилляционный котел, и жидкость нагревается и кипятится при постоянном давлении для непрерывного испарения жидкости. Пар, образующийся один за другим, подвергается холодному выщелачиванию и используется в качестве основного продукта, где летучие компоненты относительно обогащены. Во время процесса дистилляции концентрация летучих веществ в жидкости в чайнике непрерывно снижалась, и концентрация летучих веществ в паре также соответственно снижалась.
Для достижения разделения высокой чистоты можно использовать ректификацию. Дистилляция является наиболее часто используемым методом дистилляции. Одна часть возвращается в верхнюю часть колонны, которая называется рефлюксной жидкостью, а остальная часть непрерывно выгружается в качестве верхнего продукта (дистиллята). В верхней части колонны (над местом подачи) осуществляется противоточный контакт и передача материала и энергии между поднимающимся паром и возвратно-поступающей жидкостью. Нижняя часть колонны оснащена ребойлером (дистилляционным котлом) для нагрева жидкости с получением пара. Пар поднимается вдоль колонны, контактирует с падающей жидкостью противотоком и осуществляет передачу материальной энергии, а нижняя часть колонны непрерывно выпускает часть жидкости в виде нижнего продукта. Поднимающийся пар частично конденсируется много раз, и температура постепенно снижается. Концентрация летучего компонента А постепенно увеличивается. Падающая жидкость частично газифицируется много раз. Температура постепенно повышается, и концентрация нелетучего компонента В постепенно увеличивается. Концентрация постепенно уменьшается, распределение температуры в колонне постепенно уменьшается снизу вверх, а концентрация компонента А постепенно увеличивается снизу вверх. В секции ректификации нижняя часть колонны завершила концентрирование тяжелых компонентов в нисходящей жидкости, то есть предлагается легкий компонент, поэтому она называется секцией отпаривания. В такой колонне двухкомпонентная смесь может непрерывно разделяться на два компонента высокой чистоты - легкий и тяжелый. Можно видеть, что разница между ректификацией и дистилляцией заключается в "обратном потоке". Обратный поток является необходимым условием для контактного массообмена газа и жидкости.