8. Дистилляция и ректификация

Ректификация— это процесс разделения бинарных или многокомпонентных смесей за счет противоточного массо- и теплообмена между паром и жидкостью. Ректификацию можно проводить периодически или непрерывно. Ректификацию проводят в башенных колонных аппаратах, снабженных контактными устройствами (тарелками или насадкой) ректификационных колоннах.

Дистилляция— перегонка, испарение жидкости с последующим охлаждением и конденсацией паров.

Простая дистилляция — частичное испарение кипящей жидкой смеси путём непрерывного отвода и конденсации образовавшихся паров в холодильнике. Полученный конденсат называется дистиллятом, а неиспарившаяся жидкость — кубовым остатком.

Фракционная дистилляция (или дробная перегонка) — разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу части — фракции. Основана на различии в составах многокомпонентной жидкости и образующегося из неё пара. Осуществляется путём частичного испарения легколетучих компонентов исходной смеси и последующей их конденсации. Первые (низкотемпературные) фракции полученного конденсата обогащены низкокипящими компонентами, остаток жидкой смеси — высококипящими. Для улучшения разделения фракций применяют дефлегматор .

9. Массопередача при абсорбции

Абсорбция — поглощение газа жидкостью, т. е. процесс разделения, характеризуемый переходом вещества из газовой фазы в жидкую. Обратный процесс выделения газа из жидкости называется десорбцией.

Перенос вещества из фазы к границе раздела фаз или в обратном направлении, т. е. в пределах одной из фаз, называется массоотдачей.

Процессы массопередачи можно разделить на две группы.

К одной группе относятся процессы (абсорбция, экстракция и др.), в которых участвуют минимально три вещества: одно находится только в одной фазе, другое — только во второй фазе, а третье — переходит из одной фазы в другую и представляет собой распределяемое между фазами вещество. Первое и второе вещества являются лишь носителями распределяемого вещества и сами не переходят из фазы в фазу. Так, например, при поглощении аммиака водой из его смеси с воздухом вода и воздух служат носи­телями распределяемого вещества — аммиака.

10. Способы проведения десорбции

Процесс выделения сорбированного вещества из адсорбента называется десорбцией. Этот процесс является необхо­димой частью замкнутого технологического цикла.

Десорбцию можно проводить несколькими методами:

- вытеснением из адсорбента поглощенного вещества посредством использования агентов, обладающих более высокой адсорбционной способностью, чем поглощенное вещество;

- испарением сорбированного вещества, обладающего относительно высокой летучестью, при нагревании адсорбента;

- выжиганием сорбированных компонентов (окислительная регенерация адсорбента).

11. Методы экстракции

Экстракция — процесс извлечения одного или нескольких ком­понентов из растворов и твердых тел с помощью избирательных растворителей — экстрагентов.

При экстракции неорганических веществ обычно извлекают одно или несколько веществ из водной фазы одним экстрагентом.

При экстракции органических веществ в зависимости от числа применяемых экстрагентов различают:

- одноступенчатую экстракцию — одним экстрагентом в системах, состоящих из трех компонентов (двух компонентов исходного раствора и экстрагента);

- многоступенчатую экстракцию — двумя экстрагентами и более (фракционная экстракция) в системах, состоящих из четырех компонентов (двух компонентов исходного раствора, распределяющихся между двумя несмешивающимися экстрагентами) и более.

Наиболее распространенной является экстракция одним экстрагентом.