Вопрос №12: Привести схему устройства и описать принцип действия абсорбционной или ректификационной колонны с колпачковыми тарелками.
Газ на тарелку 1 поступает по патрубкам 2, разбиваясь затем прорезями колпачка 3 на большое число отдельных струй. Прорези колпачков наиболее часто выполняются в виде зубцов треугольной или прямоугольной формы. Далее газ проходит через слой жидкости, перетекающей по тарелке от одного сливного устройства 4 к другому. При движении через слой значительная часть мелких струй распадается и газ распределяется в жидкости в виде пузырьков. Интенсивность образования пены и брызг на колпачковых тарелках зависит от скорости движения газа и глубины погружения колпачка в жидкость.
Желательно устройство узких прорезей, так как при этом газ разбивается на более мелкие струйки, что способствует увеличению поверхности соприкосновения фаз. Для создания большей поверхности контакта фаз на тарелках обычно устанавливают значительное число колпачков, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга.
Вопрос №13: Изобразить с необходимыми обозначениями и пояснениями схемы установок для простой перегонки.
Процесс частичного испарения жидкости и образования пара, при конденсации которого образуется жидкость нового состава - дистиллят, называется дистилляцией (перегонкой). Дистиллят содержит больше легколетучего компонента, чем исходная жидкость. Неиспарившаяся часть жидкости носит название кубового остатка. Дистилляция основана на различиях температур кипения, парциальных давлений и летучестей отдельных веществ, входящих в состав смеси.
Ее применяют для разделения смесей, представляющих собой легколетучее вещество с некоторым содержанием весьма труднолетучих веществ. Обычно простую перегонку используют для предварительного разделения, очистки веществ от примесей, смол, загрязнений. При этом сконденсированные пары называют дистиллятом, а оставшуюся неиспаренной жидкость - остатком.
Обычно процесс простой перегонки проводят периодически, хотя в принципе этот процесс можно организовать и непрерывным.
При периодической перегонке жидкость постепенно испаряется и образующиеся при этом пары непрерывно удаляются из системы и конденсируются с получением дистиллята (иногда этот способ называют простой дистилляцией). При этом содержание низкокипящего в кубовой (исходной) жидкости уменьшается, что приводит к занижению содержания низкокипящего в дистилляте - в начале процесса содержание низкокипящего максимально, а в конце - минимально.
Простую перегонку можно проводить при атмосферном давлении или под вакуумом (для снижения температуры перегонки).
Для получения нужных фракций (или разного состава дистиллята) применяют фракционную или дробную перегонку (рис. 9, а).
Исходную смесь загружают в куб 1, имеющий змеевик для нагревания и кипячения этой смеси. Образующиеся пары конденсируются в теплообменнике-конденсаторе 2, дистиллят в нем же охлаждается до заданной температуры и поступает в один из сборников 3. После окончания процесса перегонки остаток сливают из куба 1 и вновь загружают в него исходную смесь.
