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. Дефлегматор предназначен 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.

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.