Смеси взаимно не растворимых жидкостей.

Абсолютно (на 100%) не растворимых друг в друге жидкостей нет. Практически взаимно не растворимыми считаются жидкости, обладающие пренебрежительно малой растворимостью друг в друге (бензол-вода; толуол-вода). Такие смеси являются как бы смесью двух отдельных компонентов. И каждый из компонентов ведет себя независимо друг от друга. Температура кипения таких смесей при постоянном давлении постоянна и не зависит от состояния жидкой фазы. Парциальное давление каждого компонента в таких смесях равно упругости чистого компонента.

 

 

Простая перегонка

- однократное испарение с последующей перегонкой.

Простая перегонка может быть периодической, непрерывной, с водяным паром.

 

Куб подогревается, к смеси подводится тепло, смесь закипает. Образуются пары, которые отводятся. Они обогащены по НК, идут в конденсатор. Пары разделяются на фракции.

Перегонка с водяным паром.

- используется для понижения температуры кипения смеси с целью исключения термического разрушения нестойких веществ.

Суть: один из компонентов смеси образует с водой азеотропную смесь, как правило взаимно не растворимую, температура кипения образующегося азеотропа постоянна и ниже температуры кипения чистых компонентов.

Исходная смесь загружается в куб и нагревается с помощью глухого пара. Затем подается острый пар, который является дополнительным греющим агентом и образует азеотроп с НК в смеси. При температуре кипения азеотропа пары отводятся в конденсатор, далее в сепараторе происходит разделение двух несмешивающихся слоев жидкости.

Ректификация.

С ее помощью возможно значительно более четкое разделение смеси на НК и ВК.

Физическая сущность

 

Ректификация может осуществляться либо в периодическом, либо в непрерывном режиме.

 

Схема периодической ректификации.

 

После конденсации паров, часть возвращается в аппарат. В куб загружается смесь, за счет нагрева смеси в кубе происходит образование паров, которые образуют восходящий поток. Флегма является практически чистым НК и создает нисходящий поток по колонне. Т.к. процесс периодический, значит смесь изменяет свой состав, образуется несколько фракций.

Наиболее широкое распространение в химической технологии получила непрерывная ректификация.

В отличии от периодической ректификации, исходная смесь поступает в среднюю часть аппарата на тарелку питания. Это позволяет снизить теплоту нагревания на куб и увеличить эффективность разделения смеси вверху колонны до практически чистого НК. Тарелка питания делит аппарат на две части: исчерпывающую и укрепляющую часть колонны.

 

Принцип работы

 

Исходная смесь подается в колонну при температуре кипения. Обогрев колонны происходит в кубе, используются пары создающие восходящий поток пара. На каждой ступени контакта(в тарелке) происходит конденсация и последующее испарение жидкости другого состава. Тем самым пар обогащается по НК на каждой ступени все больше. Поток флегмы создает нисходящий поток жидкости. Т.к. флегма практически чистый НК, то в верхней части происходит укрепление паров по НК. Затем в дефлегматоре происходит конденсация паров с последующим разделением на дистиллят и флегму (их концентрации равны).