Устройство ректификационных установок

В ректификации используются аппараты 2-х типов – насадочные и тарельчатые. При ректификации под вакуумом – пленочные и роторные колонны.

Насадочные барботажные аппараты по конструкции внутри аналогичны абсорбционным. Отличие ректификационных аппаратов от абсорбционных в том, что они снабжены теплообменными устройствами – кипятильником и дефлегматором. Кипятильник предназначен для перевода в пар части жидкости, стекающей из колонны. Пар подводится под насадку или нижнюю тарелку. Кипятильник – это теплообменник. Дефлегматорпредназначен для конденсации паров. Это кожухотрубчатый теплообменник. В межтрубном пространстве – пар, в трубах – охлаждающая вода.

Барботажные (тарельчатые) аппараты – применяются в условиях большой производительности, широких диапазонах изменения нагрузки по пару и жидкости, обеспечивая четкое разделение. Недостаток – высокое гидравлическое сопротивление, которое для ректификации не имеет большого значения и вызывает лишь повышение температуры кипения жидкости в кипятильнике колонны.

Экстракция

Экстракция – процесс разделения жидких смесей при помощи жидкого растворителя, избирательно растворяющего только извлекаемые компоненты. (В химических производствах экстракция в системе твердое тело – жидкость распространена мало, в основном в системе ж. - ж.) Процесс экстракции состоит из следующих стадий:

1. Смешение исходной смеси с экстрагентом. Исходная смесь состоит из целевого компонента В и растворителя А. Экстрагент - С. Растворимость В в С должна быть существенно больше, чем В в А, а взаимная растворимость А и С должна быть ничтожной.

2. Разделение экстракта и рафината. Плотности образующихся экстракта и рафината должны сильно различаться. Экстракт содержит смесь целевого компонента В и экстрагента С. Рафинат – смесь, обеднённая компонентом В.

Далее производится регенерация экстрагента из экстракта и рафината и экстрагент вновь возвращается на экстрагирование (повторный процесс).

Рассмотрим тройную систему А, В, С. Составы тройных смесей в состоянии равновесия изображаются на 3-х угольной диаграмме Гиббса.