7) Адсорберы и схемы адсорбционных установок

8. Молекулярная перегонка. Ректификация. Молекулярную перегонку ведут в глубоком вакууме, соответствующем остаточному давлению 0,01–0,0001 мм рт. ст. При таком вакууме молекулы легко преодолевают силы взаимного притяжения, число ударов молекул друг о друга значительно уменьшается, а длина свободного пробега молекул между соударениями резко возрастает. Молекулярная перегонка применяется для извлечения легколетучих ценных компонентов, содержащихся в исходной смеси в малых концентрациях, и для тонкой очистки продуктов от вредных примесей. Путем молекулярной перегонки получают концентраты некоторых витаминов. Ей могут подвергаться только вещества, достаточно устойчивые при температуре кипения, соответствующей глубокому вакууму.

Ректификацию можно проводить периодическим или непрерывным способом. Периодически действующие ректификационные установки применяют в основном в тех случаях, когда производительность по разделяемым продуктам мала.

В тех случаях, когда необходимо разделение больших количеств продуктов, применяют непрерывно действующие ректификационные установки.

В тех случаях, когда необходимо провести разделение многокомпонентных смесей при значительной производительности установок, применяют непрерывно действующие установки для многокомпонентной ректификации.

В основном используется непрерывная ректификация. В зависимости от температуры кипения разделяемых жидкостей ректификацию проводят под различным давлением и при температуре от +30 до +150 °С. Обычно применяют ректификацию под атмосферным давлением.

Ректификация в вакууме используется при разделении высококипящих жидкостей для снижения температур их кипения. Ректификацию под давлением проводят при разделении жидкостей с низкой температурой кипения, в частности, при разделении сжиженных газов.

Для ректификации применяют исключительно аппараты колонного типа – насадочные и барботажные ректификационные колонны. По устройству они не отличаются от абсорберов аналогичного типа. В колонных аппаратах (ректификационных колоннах) снизу вверх движутся пары, а навстречу им подается жидкость с почти чистым низкокипящим компонентом. При соприкосновении поднимающихся паров со стекающей жидкостью происходит частичная конденсация паров и частичное испарение жидкости. При этом из паров конденсируется преимущественно высококипящий компонент, а из жидкости испаряется преимущественно низкокипящий компонент. Стекающая жидкость обогащается высококипящим компонентом, а поднимающиеся пары обогащаются низкокипящим компонентом.

Часть конденсата, возвращаемая на орошение аппарата, называется флегмой, другая часть, состоящая только из низкокипящего компонента, отводится в качестве дистиллята. Жидкость, удаляемая из нижней части колонны, по составу близка к чистому высококипящему компоненту и называется кубовым остатком.

Ректификация обеспечивает более полное по сравнению с простой перегонкой разделение, дает более чистые конечные продукты, но требует больших затрат труда и энергии.