ДИСТИЛЯЦІЯ - Хімічна енциклопедія
Проста дистиляція.Проводиться при таких тисках, коли довжина вільн. пробігу молекул у багато разів менше, ніж відстань між пов-стями випаровування рідини та конденсації пари. Т-ра процесу при заданому тиску визначається умовами фазової рівноваги між рідиною та парою. При необхідності зниження т-ри застосовують Д. під вакуумом, а також з водяною парою або інертним газом (див. нижче). Розподіл компонентів суміші між рідиною та парою характеризується коеф. відносить. летючості:
a ik = ( y i / x i ):( y k / x k ), (1)
де х i і x k , i і y k - змісту компонентів i і k соотв. в рідині і парі, що утворюється з неї. Склад останнього визначається св-вами та міжмолекулярним взаємодією. компонентів. При невеликих тисках, коли пара з достатньою для практич. цілей точністю підпорядковується законам ідеальних газів, у стані рівноваги
a ik = (p i 0 / p k 0 ) ( g i / g k ), (2)
де p i 0 і p k 0 - тиску парів чистих компонентів i і k при т-рі кипіння суміші, g i і g k - Коеф. активності цих компонентів у рідкій фазі. При високому тиску враховується неідеальність пари. Д. здійснюється періодично (вихідна суміш завантажується в апарат одноразово або подається в нього протягом певного часу, дистилят відбирається в ході процесу, а кубовий залишок вивантажується після його завершення) або шляхом безперервних подачі вихідної суміші та відбору продуктів поділу (дистиляту та кубового залишку) . Взаємозв'язок кіл-ва W 0 і витрати W н вихідної суміші, витрати відводиться в конденсатор пари G, кіл-в дистиляту W д і кубового залишку W до , а також змістів довільного i -го компонента у вихідній суміші x iі , дистиляті х iд і кубовому залишку х iк виражається ур-нями матеріального балансу. Припостійному W н / G = Y При одноразовому завантаженні суміші ( Y = 0) у рідини в апараті змінюється від W 0 н до W к , і ур-ня (3) наводиться до ур-нія Релея : При безперервній Д. витрати та склади вихідної суміші та продуктів поділу пов'язані слід. ур-нями:
W і = W до + W д; W і x iн = W до x iк + W д x iд. (5)
G уд = p M в / р A 0 M A j, (8)
де M і M А - мовляв. маса води (інертного газу) і відганяється в-ва, j
Мал. 3. Лабораторна установка для простої дистиляції: 1 – перегінна колба; 2 – термометр; 3 – холодильник (конденсатор); 4 - збірка дистиляту.
В апараті для молекулярної Д. (рис. 4) вихідна суміш розподіляється у вигляді плівки на зовнішній пов-сті внутр. трубки, яка обігрівається теплоносієм, що подається в неї. На відстані 10-30 мм від цієї трубки знаходиться трубка, забезпечена сорочкою, в яку подається холодоагент. Кубовий залишок і дистилят, отриманий на охолоджуваної пов-сті, відводяться знизу. Для підтримки необхідного залишкового тиску робоче місце апарату з'єднано з вакуумною системою. За способом створення плівки розрізняють апарати з рідиною, що стікає, і відцентрові (пром. - з ротором діаметром до 3 м), що дозволяють переробляти за 1 год від мікрокількостей до 1 т суміші. Для підвищення ефективності поділу дистиляцій. апарати можуть забезпечуватися двома або більше конденсаторами, що працюють при разл. т-рах, що дає можливість розділяти суміш на дек. фракцій. Застосовують також багатоступінчасті протиточні апарати, ступінь поділу суміші в яких брало в багато разів більше, ніж в одноступінчастих. Робочі параметри процесу: контрольовані - витрата вихідної суміші, швидкість відгону дистиляту, т-ра рідини, що випаровується, т-ра холодоагенту, що використовується для охолодження пов-сті конденсації,і тиск, регульовані - витрати вихідної суміші, теплоносія та холодоагенту. У лабораторіях використовують періодичну Д. для поділу невеликих кіл-в (кілька мг) сумішей термічно стійких в-в і безперервну Д. для перегонки значить. кіл-в (десятки та сотні г) термолабільних в-в. У першому випадку апаратом зазвичай служить колба, що обігрівається, з внутрішнім або виносним конденсатором, у другому - циліндрич. випарник (трубка) з конденсатором, з охолоджувальною сорочкою. Молекулярну Д. застосовують для поділу та очищення сумішей малолетких та термічно нестійких в-в, напр., при виділенні вітамінів з риб'ячого жиру, вирощує. масел і у виробництві вакуумних масел. також Дистиляція нафти, Ректифікація. === Ісп. література для статті «ДИСТИЛЯЦІЯ»: Коган Ст Би., Теоретичні основи типових процесів хімічної технології, Л., 1977; Гельперін Н. І., Основні процеси та апарати хімічної технології, кн. 1-2, М., 1981. Ст Би. Коган.
Сторінка «ДИСТИЛЯЦІЯ» підготовлена за матеріалами хімічної енциклопедії.