Этот раствор с концентрацией xн=0,15=15% мольн. н47аправили на ректификацию в количестве Gн =

1000 кг для получения дистиллята с концентрацией xд =0,955 и кубового остатка с концентрацией хк=0,01.

(р=760 Торр)

Характеристика метода ректификации

Ректификация - разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, отличающиеся температурами кипения, путем многократных испарения жидкости и конденсации паров. В этом основное отличие ректификации от дистилляции, при которой в результате однократного цикла частичное испарение - конденсация достигается лишь предварительное (грубое) разделение жидких смесей.

Нагрев исходную смесь состава x1 (Рис. 5.1.) до температуры кипения, получим находящийся в равновесии с жидкостью пар (точка b). Отбор и конденсация этого пара дают жидкость состава x2обогащенную испаряемым веществом (x2>x1). Нагрев эту жидкость до температуры кипения t2, получим пар (точка d), конденсация которого дает пар с еще большим содержанием испаряемого вещества, имеющим состав x3, и т.д. Проводя таким образом последовательно ряд процессов испарения жидкости и конденсации паров, можно получить в итоге жидкость (дистиллят), представляющий собой практически чистое вещество.

Аналогично, исходя из паровой фазы, соответствующей составу жидкости x4,путем проведения ряда последовательных процессов конденсации и испарения можно получить жидкость (остаток), состоящую почти целиком из нужного вещества.

Рис. 5.1. Изображение разделения бинарной смеси путем ректификации

В простейшем виде процесс многократного испарения можно осуществить в многоступенчатой установке, в первой ступени которой испаряется исходная смесь. На вторую ступень поступает на испарение жидкость, оставшаяся после отделения паров на первой ступени, в третей ступени испаряется жидкость, поступившая из второй ступени (после отбора из последней паров) и т.д. Аналогично может быть организован процесс многократной конденсации, при котором на каждую следующую ступень поступают для конденсации пары, оставшиеся после отделения от них жидкости (конденсата) в предыдущей ступени.

При достаточно большом числе ступеней таким путем моно получить жидкую или паровую фазу с достаточно высокой концентрацией компонента, которым она обогащается. Однако выход этой фазы будет мал по отношению к ее количеству в исходной смеси. Кроме того, описанные установки отличаются громоздкостью и большими потерями тепла в окружающую среду.

Значительно более экономичное, полное и четкое разделение смесей на компоненты достигается в процессах ректификации, проводимых обычно в более компактных аппаратах - ректификационных колоннах.

Процесс ректификации осуществляется путем многократного контакта между неравновесными жидкой и паровой фазами, движущимися относительно друг друга.

При взаимодействии фаз между ними происходит массо- и теплообмен, обусловленный стремлением системы к состоянию равновесия. В результате каждого контакта системы перераспределяются между фазами: пар несколько обогащается дистиллятом а жидкость - кубовым остатком. Многократное контактирование приводит к практически полному разделению исходной смеси.

Еще статьи по теме

Охрана озонового слоя и климата
Защита озонового слоя атмосферы является одной из наиболее острых глобальных экологических проблем современности. Его истощение стало одной из основных угроз жизни на земле. Разрушителями озона признаются хлор и бром, которые используются ...

Очистка городских сточных вод от механических примесей
Бытовые сточные воды образуются в жилых, административных и коммунальных зданиях, а также в бытовых помещениях промышленных предприятий. Это сточные воды, которые поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов. Особенности образован ...