Osnove ispravljanja. Suština procesa ispravljanja. Što je ispravljanje

Pitam se da li svaki ljubitelj alkoholnih pića razmišlja o tome što je rektifikacija? Ali ovaj proces je izravno povezan s tim pićima. Mnogi proizvođači početnici često ga brkaju sa sekundarnom destilacijom, što je netočno. U stvarnosti, tekućine se nekoliko puta destiliraju pomoću posebne opreme, što rezultira čistim alkoholom. Postoji još jedan pomalo sličan proces koji se zove destilacija.

U našem modernom dobu postoji aktivna promocija zdravog načina života, no tako je bilo oduvijek, no odnedavno je to sve očitije. Stalno nas se nagovara da se odreknemo alkoholnih pića i potpuno ih izbacimo iz prehrane. Ali budući da čovječanstvo koristi alkohol od prvih dana njegovog pojavljivanja, malo je vjerojatno da će ga se moći potpuno napustiti. I ne govorimo samo o vinu, votki i drugim pićima dobivenim destilacijom. Ali što je ispravljanje? Više o tome u nastavku.

Značajke alkohola

S latinskog se alkohol (spiritus) prevodi kao duh i organski je spoj koji je predstavljen nizom spojeva. Najčešći od njih su:

etil;
metil;
feniletil.

Neke se vrste dobivaju ne samo u laboratorijskim uvjetima, već se mogu naći iu prirodi. Na primjer, u listovima biljaka to je metilni alkohol, fermentirani organski proizvodi sadrže etanol. Neke vrste vitamina također se mogu klasificirati kao alkoholi: A, B8 i D.

U normalnim fizičkim uvjetima alkohol je bistra tekućina oštrog, karakterističnog mirisa i okusa. Sposoban je otopiti uljane tvari i tvari koje sadrže mast. Što se tiče njegove glavne karakteristike, čvrstoće, ona iznosi 95,57-100%.

Prije nego što odgovorite na pitanje, što je rektifikacija, vrijedi razjasniti ima li alkohol ikakva korisna svojstva? Bez sumnje, postoje, i ima ih u izobilju. I prije svega, to je antiseptik i dezodorans koji se koristi za dezinfekciju medicinskih instrumenata, površina kože, kao i za liječenje ruku medicinskog osoblja prije izvođenja operacija. U ventilatoru alkohol djeluje kao sredstvo protiv pjenjenja. Koristi se kao otapalo za proizvodnju lijekova.

No, osim u medicini, alkohol je dobar i u proizvodnji alkoholnih proizvoda - povećava jačinu pića. Kod kuće se često koristi jaka tekućina za snižavanje temperature utrljavanjem. Uz njegovu pomoć možete pripremiti ljekovite tinkture ili napraviti topli oblog.

Popis svih korisnih svojstava i kvaliteta alkohola može biti beskonačan. Ali vratimo se našoj temi, što je ispravljanje.

Što je ovaj proces

Riječ rektifikacija dolazi od spajanja dviju latinskih riječi:

rectus - ravno;
facio - želim.

U biti, radi se o posebnoj vrsti procesa kojim se tekuće smjese rastavljaju na pojedinačne komponente, ovisno o vrelištu (svaka ima svoje). Jednostavno rečeno, razgradnja se odvija u različite frakcije (teške i lake).

To se događa samo kada protok tekućine i pare dođu u kontakt. Ovim se postupkom može dobiti najčišći i najjači alkohol.

Često proizvodnja alkoholnih pića nije potpuna bez dva važna procesa, kao što su:

ispravljanje;
destilacija.

Shvatili smo prvi, ali koji je drugi proces? Mnogi ljudi brkaju ova dva pojma, vjerujući da je to praktički ista stvar. U stvarnosti, postoje značajne razlike između rektifikacije alkohola (ili bilo koje druge mješavine) i destilacije, koje ćemo dotaknuti malo kasnije.

Malo sličan proces je destilacija.

Dakle, ova se definicija odnosi na proces ekstrakcije tekuće komponente kuhanjem bilo koje smjese u kojoj je prisutna i hlađenjem njezinih para kako bi se stvorio kondenzat i skupio ga. Ova metoda se uspješno koristi za desalinizaciju smjesa. Ovo omogućuje ne samo odvajanje prisutnih tekućih komponenti jedna od druge, već i odvajanje krutih tvari od tekućeg otapala.

Osim toga, destilacija je odlična za dobivanje pitke vode iz izvora mora. Također, mnogi ljubitelji domaćeg alkohola proizvode piće kod kuće na ovaj način.

Navedeni procesi (destilacija i rektifikacija smjesa) koriste se ne samo u laboratoriju, farmaceutskoj industriji ili kod kuće. Također su široko rasprostranjeni u industriji, gdje se koriste za razdvajanje ulja na različite komponente:

benzin;
kerozin;
dizel gorivo;
mlazno gorivo;
lož ulje

Osim tekućih proizvoda, iz nafte se mogu dobiti i krute tvari kao što su bitumen, katran i asfalt.

Izrazite značajke

Destilacija se smatra jednostavnim postupkom (destilacija): fermentirane sirovine (primjerice vino) stavljaju se u posebnu kocku i zagrijavaju do točke vrenja. U tom slučaju se oslobađaju pare koje se šalju u hladnjak, gdje se skupljaju u spremnik u obliku kondenzata. Dobiveni proizvod je sirovi alkohol. Njegova čvrstoća kreće se od 40 do 50 stupnjeva. No, i dalje je kontaminiran nečistoćama, pa zahtijeva čišćenje i dodatno rafiniranje.

U većini slučajeva destilat se u tu svrhu ponovno destilira, čime se povećava njegova čvrstoća. Ali ako trebate dobiti jak i čisti alkohol, trebali biste odabrati drugu metodu. Na prvi pogled se čini da nema razlike između destilacije i rektifikacije. U stvarnosti je to daleko od slučaja.

Visoki stupanj pročišćavanja može se postići samo pomoću posebne opreme koja se zove destilacijski stupac. Njegov uređaj uključuje ladicu, mlaznicu povratnog kondenzatora i hladnjak. Para koja se oslobađa iz zagrijane sirovine ulazi u cijev i dolazi u kontakt s tekućom sluzi koja se nalazi unutar njenih stijenki. U tom slučaju dio pare u obliku kondenzata taloži se u povratnom kondenzatoru, a ostatak se vraća u ladicu.

Tako se odvija proces ispravljanja. Istodobno, izvorni materijal je maksimalno pročišćen od štetnih nečistoća (suspenzije, fuzelna ulja, itd.). Dobiveni rektificirani alkohol ima najveću moguću snagu - do 96%. Takav proizvod je potpuno spreman za tehničke i medicinske svrhe.

Kao što vidite, razlike se ne odnose samo na tehniku destilacije, već i na kvalitetu samog proizvoda.

Alkohol

Za rektifikaciju alkohola kao glavni izvor koriste se mješavine koje ga sadrže - provode se kroz posebne stupove. Kao rezultat zagrijavanja, otopine se razdvajaju u dvije komponente:

Tekućina.

Izlaz je čisti alkohol. Ljudi su od davnina naučili proizvoditi alkoholna pića. Kao sirovine korištene su fermentirane bobice i voće. Samo je dobiveni proizvod sadržavao zanemarivu količinu alkohola. Situacija se poboljšala razvojem kemijske industrije. Štoviše, pojavio se cijeli smjer usmjeren na povećanje razine alkoholnih pića.

Potpuno čisti stopostotni alkohol dobiva se tek krajem 18. stoljeća. To je uspio ruski kemičar Johann Tobias (Tobiy Egorovich) Lowitz. On je taj koji se zasluženo može smatrati kreatorom procesa ispravljanja.

Ulje

Osnovna svrha rektifikacije nafte je dobivanje lakih frakcija iz nafte, a to su:

Benzin.
Kerozin.
plinsko ulje.

Benzin je kombinacija neftena, alkana i aromatskih ugljikovodika. Temperatura doseže +150...+205 °C. Sve ovisi o vrsti prijevoza za koji trebate nabaviti gorivo - automobile, zrakoplove ili drugu opremu.

Kerozin je uobičajena vrsta goriva za pogon traktora i drugih vrsta poljoprivrednog transporta. Osim toga, služi kao komponenta za dizelsko gorivo. Osim toga, neki sustavi rasvjete također rade na njemu. Temperatura grijanja odabire se ovisno o namjeni, a može biti +150...+180 °C ili +270...+280 °C.

O plinsko ulje, onda se ovaj proizvod destilacije uglavnom koristi za proizvodnju dizelskog goriva. Procesna temperatura ovisi o traženim kvalitetama konačnog proizvoda i kreće se od +270...+280 do +320...+350 stupnjeva.

Također, kao rezultat rektifikacije ulja dobivaju se čvrste frakcije, koje uključuju:

Lož ulje.
Katran.

Lož ulje dobro kao gorivo za kotlove ili se može dalje prerađivati. Na primjer, destilira se pod smanjenim tlakom, dovodeći ga do vakuuma. Na taj se način dobivaju razna ulja. Osim toga, koristi se za krekiranje, čija je svrha dobivanje visokooktanskog benzina. Temperatura za loživo ulje je od +230 do +350 stupnjeva.

Nakon odvajanja ulja od loživog ulja dobiva se praktički čvrsta tvar - katran. Zauzvrat, iz njega se može dobiti bitumen, koji je sastavni dio asfalta. Osim toga, katran je vrijedan za metaluršku industriju, gdje se iz njega proizvodi koks.

Karakteristične značajke procesa ispravljanja

Razumijevanje procesa destilacije može biti korisno za ljubitelje alkoholnih pića bilo koje snage.

A znajući kako se razlikuje od destilacije, možete odabrati pravu opremu za svoje potrebe, čak i s automatskim rektifikacijom za proizvodnju željenih pića. Na primjer, ako uz pogaču trebate dobiti proizvod na bazi soka od grožđa ili nekog drugog voća, tada će vam biti dovoljan klasični destilator. Ako trebate dobiti alkohol s visokim stupnjem, onda ne možete bez destilacijske kolone.

Srećom, neki univerzalni destilatori za mjesečinu imaju atmosfersku opremu. Sada samo trebate ugraditi dodatnu ladicu i oprema će biti nadograđena na destilacijsku kolonu. Takvi uređaji su poželjniji, posebno za sve one koji više vole provoditi eksperimente i razvijati svoje vještine.

Međutim, proces rektifikacije ne bi bio toliko popularan među većinom proizvođača da nema svoje trikove. Jedan od njih je korištenje gotovog destilata kao alternative kaši. Na taj način možete izbjeći nepotrebne probleme. Činjenica je da korištenje kaše prati oslobađanje pjene, i to u velikim količinama, što se ne može reći za destilat. Stoga destilacijom sirovog alkohola možete zaštititi destilacijski stupac od oštećenja.

Još jedna značajka je da što je veća visina stupca, to će doći do intenzivnije izmjene mase i topline dvaju protustruja, te će konačni proizvod biti bolji. Odnosno, vrijednosti su proporcionalne: što je veća ladica, veća je kvaliteta alkohola.

Deflegmator, hladnjak-kondenzator, grijač su obični izmjenjivači topline, glavni aparat sve opreme je destilacijski stupac. U njemu se dižu pare destilirane smjese, a prema njima teče tekućina (flegma), koja se dovodi u njegov gornji dio.

Klasična kolona izgleda ovako: duga cijev (što viša to bolje), koja se zove ladica, kao i povratni kondenzator sa završnom kapom, postavljeni su na kocku za isparavanje. Ovdje nema kompliciranih mehanizama, samo slavina za uzorkovanje, kontrolno staklo i termometar. U nekim slučajevima može postojati regulator snage.

Rad u stupcu

Cijeli postupak se provodi u nekoliko faza:

Kaša ili bilo koja druga otopina koja sadrži alkohol zagrijava se do željene temperature rektifikacije.
Nastale pare ulaze u stupac, a zatim ulaze u hladnjak.
Na vrhu se para kondenzira u tekuće stanje i kreće se u suprotnom smjeru kao tekućina (flegma).
Kondenzat teče prema dolje, pare se dižu prema njemu, au procesu takvog miješanja one su zasićene alkoholom iz flegme.

Ovaj ciklus se događa mnogo puta, a kao rezultat toga, pare su toliko zasićene alkoholom da snaga kondenzata doseže 93% ili malo više. Što se tiče nečistoća, one su manje hlapljive i talože se u koloni. Zbog toga je poželjno koristiti visoke cijevi, a što su dulje, to je konačni proizvod bolji.

Nakon uporabe destilacijske kolone, nema potrebe za dodatnim pročišćavanjem dobivenih pića. Osim toga, uz nečistoće, proizvod se rješava neugodnih mirisa i neželjenih okusa.

Što se tiče upotrebe kaše, bolje je, ako je moguće, bez nje, kao što je gore spomenuto. Proces se mora odvijati na stabilnoj temperaturi, a toplinski izoliran stup izbjegava temperaturne promjene.

Atmosferski tlak

Rad mjesečine i dalje ovisi o atmosferskom tlaku, a mnogi modeli opremljeni su posebnim priključkom. Kada je zatvoren, uređaj radi u destilacijskom modu, ali čim se otvori, to je već metoda rektifikacije.

Nakon što se sirovina zagrije na potrebnu temperaturu vrenja, zatvara se mlaznica za uzorkovanje. Instalacija neko vrijeme radi izvan mreže. U ovom trenutku, alkoholna para cirkulira unutar kolone, povećavajući omjer refluksa i čisteći nečistoće. Zatim se fiting otvara i dolazi do postupka tijekom kojeg se tlak i temperatura ispravljanja održavaju na visokoj razini. Kako bi se izbjeglo pregrijavanje opreme, atmosferski ventil je otvoren tijekom cijelog ispravljanja. Zbog toga se tlak regulira.

Budući da je armatura stalno otvorena, atmosferski tlak utječe na proces ispravljanja koji se odvija u koloni. Kako se smanjuje, tako se gustoća alkoholnih para smanjuje, što dovodi do povećanja njihove potrošnje i brzine prolaska u instalaciji. Prekoračenje dopuštene vrijednosti dovodi do plavljenja stupca.

A ako se tlak poveća, brzina pare će se smanjiti, što usporava podjelu na frakcije. To se može ispraviti privremenim zatvaranjem armature.

Ne gubite iz vida pritisak u stupcu. U deflegmatoru je zbog otvorene armature uvijek jednaka atmosferskoj vrijednosti. Izravno u ladici, uzrokovano je kretanjem para i njihovom interakcijom s sluzi. U tom slučaju pad tlaka ne smije premašiti maksimalne vrijednosti koje su odredili proizvođači. Kako bi se ta vrijednost mogla kontrolirati, kolone su opremljene posebnim tlačnim cijevima.

Mnoge tvrtke koje proizvode moderne jedinice za ispravljanje pokušavaju stabilizirati rad opreme tako da ne ovisi o vanjskim čimbenicima. Nažalost, još nije moguće potpuno izbjeći ovaj nedostatak. S tim u vezi, upute izravno navode da se ispravljanje ne bi trebalo provoditi u one dane kada je vjerojatno smanjenje atmosferskog tlaka.

Automatizirani proces

Tijekom procesa ispravljanja neophodna je osobna prisutnost i stalno praćenje svega što se događa. Međutim, možete to učiniti mudro - koristite automatizaciju. Takvi uređaji su dizajnirani da automatiziraju cijeli postupak bez izravne ljudske intervencije.

Visokokvalitetni uređaji skupit će takozvane glave u zasebnu posudu i spriječiti da repovi uđu u gotov proizvod. Upravljačka jedinica će ispustiti vodu za hlađenje u pravo vrijeme i smanjiti snagu tijekom ekstrakcije. Nakon prikupljanja jalovine isključit će se vodoopskrba i grijanje.

Kao što možete razumjeti, automatsko ispravljanje je neophodna stvar, posebno kada se pojave hitni problemi čije se rješavanje ne može odgoditi za neko drugo vrijeme.

U destilacijskoj koloni (slika 2.2), para se kreće odozdo, a tekućina, koja je gotovo čista komponenta niskog vrelišta (refluks), dovodi se odozgo prema pari. Na svakoj ladici u koloni, para i tekućina dolaze u kontakt. Istovremeno, od pare

pretežno se komponenta visokog vrelišta kondenzira, a pretežno komponenta niskog vrelišta isparava iz refluksa (slika 2.3).

Kao rezultat toga, sastavi pare i tekućine se mijenjaju, približavajući se ravnoteži. Para postaje bogatija komponentom niskog vrelišta, a tekućina postaje zasićena komponentom visokog vrelišta. Para se kondenzira u kondenzatoru. Dio tog kondenzata odlazi u obliku refluksa u refluksnu kolonu, a drugi dio, destilat, uzima se kao gotov proizvod. Tekućina koja napušta dno kolone naziva se dno.

Slika 2.2 – Dijagram destilacijske kolone

Slika 2.3 – Shema interakcije tekućine i pare

Tipično, aparat za destilaciju sastoji se od dva dijela - gornjeg i donjeg, od kojih svaki predstavlja organiziranu faznu kontaktnu površinu između pare i tekućine. Početna smjesa F dovodi se u srednji dio kolone i kao rezultat procesa dijeli se na dva dijela: dio obogaćen komponentom niskog vrelišta (LC) - destilatom. D, a dio osiromašen NK – donji ostatak W.

2.3.3 Kontinuirano ispravljanje

Pri provođenju kontinuirane rektifikacije početna smjesa se uvodi na napojnu ploču koja dijeli kolonu na dva dijela (slika 2.4). U gornjem dijelu stupca treba osigurati što veće ojačanje para, tj. obogaćujući ih NA tako da se pare slične po sastavu čistoj NA šalju u povratni kondenzator. Stoga se ovaj dio stupa naziva ojačanje. U donjem dijelu kolone (od punjenja do donje ploče) potrebno je minimalno ukloniti iz tekućine komponentu niskog vrelišta, tj. ispuhnuti tekućinu tako da u kotao dotječe tekućina po sastavu slična čistoj komponenti visokog vrelišta. Sukladno tome, ovaj dio stupca naziva se iscrpnim.

1 – destilacijska kolona (1a – dio za jačanje, 1b – iscrpni dio); 2 – kotao; 3 – povratni kondenzator; 4 – razdjelnik sluzi; 5 – grijač početne smjese; 6 – hladnjak destilata (ili hladnjak-kondenzator); 7 – hladnjak za ostatak (ili podproizvod); 8.9 – zbirke; 10 – pumpe

Slika 2.4 – Dijagram kontinuirane destilacijske jedinice

Para za pogon destilacijske kolone nastaje u kocki isparavanjem dijela tekućine koja ulazi u kocku; tekućina za refluks aparata W (refluks) dobiva se u refluksnom kondenzatoru kondenzacijom pare koja ima sastav sličan onom destilata.

Toplina potrebna za isparavanje smjese prenosi se na nju u kocki. Toplina se uklanja u refluksnom kondenzatoru, zbog čega se pare koje ulaze u njega potpuno ili djelomično kondenziraju.

Jednadžbe materijalne bilance za kontinuiranu destilacijsku kolonu:

, (2.1)

, (2.2)

Gdje F, D, W – maseni ili molski utrošak hrane, destilata i ostataka;

– sadržaj komponente niskog vrelišta u sirovini, destilatu i ostatku, maseni ili molni udjeli.

Jednadžbe radne linije:

a) gornji (ojačavajući) dio destilacijske kolone

, (2.3)

b) donji (iscrpni) dio stupca

, (2.4)

Gdje g I x– neravnotežne koncentracije, promjenjive po visini stupca, molni udjeli vrlo hlapljive komponente u pari i tekućini u određenom dijelu stupca;

R= F/ D– omjer refluksa;

– relativna (po 1 kmol destilata) molarna potrošnja hrane.

U destilacijskoj koloni, za razliku od apsorpcijske kolone, pretpostavlja se da su ukupne molarne brzine protoka pare i tekućine konstantne duž visine kolone na temelju teoretskih premisa; prema tome, molarne brzine protoka i koncentracije koriste se u jednadžbama (2.3 ) i (2.4). U gornjem dijelu kolone, iznad ulaza početne tekuće smjese, molarna brzina protoka tekućine, konstantna po visini kolone, jednaka je
, na dnu stupca je jednako . Molarni protok pare, konstantan po visini, isti je u gornjem i donjem dijelu kolone.

Svrha članka je analizirati teorijske i neke praktične aspekte rada kućne destilacijske kolone za proizvodnju etilnog alkohola, kao i razriješiti najčešće mitove na internetu i razjasniti točke o kojima prodavači opreme "šute" oko.

Rektifikacija alkohola– razdvajanje višekomponentne smjese koja sadrži alkohol na čiste frakcije (etilni i metilni alkoholi, voda, fuzelna ulja, aldehidi i dr.) koje imaju različita vrelišta, opetovanim isparavanjem tekućine i kondenzacijom pare na kontaktnim uređajima (ploče ili mlaznice) u posebnim protustrujnim toranjskim uređajima.

S fizikalne točke gledišta, rektifikacija je moguća, budući da je u početku koncentracija pojedinih komponenti smjese u parnoj i kapljevinoj fazi različita, ali sustav teži ravnoteži - isti tlak, temperatura i koncentracija svih tvari u svakoj faza. Kada je u kontaktu s tekućinom, para je obogaćena visoko hlapljivim (nisko vrelište) komponentama, dok je tekućina obogaćena manje hlapljivim (visoko vrelište). Istovremeno s obogaćivanjem dolazi do izmjene topline.

Shematski dijagram

Trenutak dodira (uzajamnog djelovanja tokova) pare i tekućine naziva se proces prijenosa topline i mase.

Zbog različitih smjerova kretanja (para se diže, a tekućina slijeva), nakon što sustav postigne ravnotežu u gornjem dijelu destilacijske kolone, moguće je odvojeno izdvojiti praktički čiste komponente koje su bile u sastavu smjese. Najprije izlaze tvari s nižim vrelištem (aldehidi, eteri i alkoholi), a potom one s visokim vrelištem (fuzelna ulja).

Stanje ravnoteže. Pojavljuje se na samoj granici razdvajanja faza. To se može postići samo ako su istovremeno ispunjena dva uvjeta:

Jednak pritisak svake pojedine komponente smjese.
Temperatura i koncentracija tvari u obje faze (para i tekućina) su iste.

Što češće sustav dolazi u ravnotežu, to je učinkovitiji prijenos topline i mase te razdvajanje smjese na pojedinačne komponente.

Razlika između destilacije i rektifikacije

Kao što možete vidjeti na grafikonu, iz 10% alkoholne otopine (kaše) možete dobiti 40% mjesečine, a druga destilacija ove mješavine će dati destilat od 60 stupnjeva, a treća - 70%. Mogući su sljedeći intervali: 10-40; 40-60; 60-70; 70-75 i tako dalje do najviše 96%.

Teoretski, za dobivanje čistog alkohola potrebno je 9-10 uzastopnih destilacija na mjesečevom destilacijskom aparatu. U praksi je destilacija tekućina koje sadrže alkohol koncentracije iznad 20-30% eksplozivna, a zbog velikog utroška energije i vremena nije ekonomski isplativa.

S ove točke gledišta, rektifikacija alkohola je minimalno 9-10 istodobnih, stupnjevitih destilacija koje se odvijaju na različitim kontaktnim elementima kolone (mlaznicama ili pločama) po cijeloj visini.

Razlika	Destilacija	Ispravljanje
Organoleptika pića	Čuva miris i okus izvornih sirovina.	Rezultat je čisti alkohol, bez mirisa i okusa (problem ima rješenje).
Izlazna snaga	Ovisi o broju destilacija i dizajnu aparature (obično 40-65%).	Do 96%.
Stupanj frakcioniranosti	Niska, tvari čak i s različitim vrelištima se miješaju, to se ne može ispraviti.	Visoke, čiste tvari mogu se izolirati (samo s različitim vrelištima).
Sposobnost uklanjanja štetnih tvari	Niska ili srednja. Za poboljšanje kvalitete potrebne su minimalno dvije destilacije, od kojih je barem jedna podijeljena na frakcije.	Visoko, s pravim pristupom, sve štetne tvari su odsječene.
Gubici alkohola	Visok. Čak i uz pravilan pristup, možete izvući do 80% ukupne količine uz održavanje prihvatljive kvalitete.	Niska. Teoretski, moguće je ekstrahirati sav etilni alkohol bez gubitka kvalitete. U praksi najmanje 1-3% gubitaka.
Složenost tehnologije za implementaciju kod kuće	Niska i srednja. Čak je i najprimitivniji uređaj sa zavojnicom prikladan. Moguća su poboljšanja opreme. Tehnologija destilacije je jednostavna i jasna. Aparat za mjesečinu obično ne zauzima puno prostora kada je u radnom stanju.	visoko. Potrebna je posebna oprema koja se ne može proizvesti bez znanja i iskustva. Proces je teže razumjeti, potrebna je prethodna barem teoretska priprema. Stup zauzima više prostora (osobito u visini).
Opasnost (u usporedbi jedan s drugim), oba procesa predstavljaju opasnost od požara i eksplozije.	Zahvaljujući jednostavnosti aparata za mjesečinu, destilacija je nešto sigurnija (subjektivno mišljenje autora članka).	Zbog složene opreme, pri radu s kojom postoji rizik od više pogrešaka, ispravljanje je opasnije.

Rad destilacijske kolone

Destilacijski stupac– uređaj dizajniran za odvajanje višekomponentne tekuće smjese u zasebne frakcije na temelju vrelišta. To je cilindar konstantnog ili promjenjivog presjeka, unutar kojeg se nalaze kontaktni elementi - ploče ili mlaznice.

Također, gotovo svaka kolona ima pomoćne jedinice za dovod početne smjese (sirovi alkohol), praćenje procesa rektifikacije (termometri, automatika) i selekciju destilata – modul u kojem se pare određene tvari ekstrahirane iz sustava kondenziraju i potom odvode. van.

Jedan od najčešćih dizajna kuće

Sirovi alkohol– produkt destilacije masulja klasičnom destilacijskom metodom, koji se može “pretočiti” u destilacijski stup. Zapravo, ovo je mjesečina snage 35-45 stupnjeva.

Refluks– para kondenzirana u deflegmatoru, teče niz stijenke kolone.

Omjer refluksa– omjer količine sluzi i mase uzetog destilata. Postoje tri struje u koloni za destilaciju alkohola: para, refluks i destilat (konačni cilj). Na početku procesa destilat se ne povlači kako bi se u koloni pojavilo dovoljno refluksa za prijenos topline i mase. Tada se dio alkoholne pare kondenzira i uzima iz kolone, a preostala alkoholna para nastavlja stvarati refluksni tok, osiguravajući normalan rad.

Za rad većine instalacija, omjer refluksa mora biti najmanje 3, odnosno uzima se 25% destilata, ostatak je potreban u koloni za navodnjavanje kontaktnih elemenata. Općenito pravilo je: što se alkohol sporije uzorkuje, to je kvaliteta veća.

Kontaktni uređaji destilacijske kolone (ploče i mlaznice)

Oni su odgovorni za opetovano i istovremeno razdvajanje smjese na tekućinu i paru, nakon čega slijedi kondenzacija pare u tekućinu - postizanje stanja ravnoteže u koloni. Uz sve ostale uvjete, što je više kontaktnih uređaja u konstrukciji, to je učinkovitija rektifikacija u smislu pročišćavanja alkohola, jer se povećava površina međufaznog međudjelovanja, čime se intenzivira cjelokupni prijenos topline i mase.

Teorijska ploča– jedan ciklus izlaska iz stanja ravnoteže i ponovnog postizanja istog. Za dobivanje visokokvalitetnog alkohola potrebno je minimalno 25-30 teoretskih ploča.

Fizička ploča- stvarno radni uređaj. Para prolazi kroz sloj tekućine u ploči u obliku mnoštva mjehurića, stvarajući veliku kontaktnu površinu. U klasičnom dizajnu, fizička ploča pruža približno polovicu uvjeta za postizanje jednog ravnotežnog stanja. Posljedično, za normalan rad destilacijske kolone potrebno je dvostruko više fizičkih ploča od teorijskog (izračunatog) minimuma - 50-60 komada.

MlazniceČesto se ploče postavljaju samo na industrijske instalacije. U laboratorijskim i kućnim destilacijskim stupovima kao kontaktni elementi koriste se mlaznice - posebno upletena bakrena (ili čelična) žica ili mreža za pranje posuđa. U tom slučaju refluks teče u tankom mlazu preko cijele površine mlaznice, osiguravajući maksimalnu kontaktnu površinu s parom.

Mlaznice izrađene od krpa za pranje su najpraktičnije

Ima puno dizajna. Nedostatak domaćih žičanih priključaka je moguće oštećenje materijala (crnjenje, hrđa), tvornički analozi nemaju takvih problema.

Svojstva destilacijske kolone

Materijal i veličine. Cilindar stupca, mlaznice, kocka i destilatori moraju biti izrađeni od legure pogodne za hranu, nehrđajuće, sigurne pri zagrijavanju (ravnomjerno se širi). U domaćim izvedbama, limenke i ekspres lonci najčešće se koriste kao kocka.

Minimalna duljina cijevi kućne destilacijske kolone je 120-150 cm, promjer 30-40 mm.

Sistem grijanja. Tijekom procesa ispravljanja vrlo je važno kontrolirati i brzo prilagoditi snagu grijanja. Stoga je najuspješnije rješenje grijanje pomoću grijaćih tijela montiranih u donjem dijelu kocke. Ne preporučuje se opskrba toplinom kroz plinski štednjak, jer ne dopušta brzu promjenu temperaturnog raspona (visoka inercija sustava).

Kontrola procesa. Tijekom rektifikacije važno je slijediti upute proizvođača kolone, koje moraju navesti radne karakteristike, snagu grijanja, omjer refluksa i performanse modela.

Termometar vam omogućuje točnu kontrolu procesa odabira frakcija

Vrlo je teško kontrolirati proces rektifikacije bez dva jednostavna uređaja - termometra (pomaže u određivanju točnog stupnja zagrijavanja) i alkoholomera (mjeri jačinu dobivenog alkohola).

Izvođenje. Ne ovisi o veličini stupa, jer što je ladica (cijev) viša, to je više fizičkih ploča unutra, dakle, čišćenje je bolje. Na produktivnost utječe snaga grijanja, koja određuje brzinu protoka pare i refluksa. Ali ako postoji višak isporučene snage, prigušnica stupa (prestaje raditi).

Prosječna produktivnost kućnih destilacijskih stupova je 1 litra na sat uz snagu grijanja od 1 kW.

Učinak pritiska. Vrelište tekućina ovisi o tlaku. Za uspješnu rektifikaciju alkohola, tlak na vrhu stupca mora biti blizu atmosferskog - 720-780 mmHg. Inače, kako se tlak smanjuje, gustoća pare će se smanjiti, a brzina isparavanja će se povećati, što može uzrokovati poplavu stupca. Ako je tlak previsok, brzina isparavanja pada, pa uređaj postaje neučinkovit (nema razdvajanja smjese na frakcije). Za održavanje ispravnog tlaka, svaka kolona za destilaciju alkohola opremljena je komunikacijskom cijevi s atmosferom.

O mogućnosti domaće montaže. Teoretski, destilacijski stupac nije vrlo složen uređaj. Dizajne uspješno provode obrtnici kod kuće.

Ali u praksi, bez razumijevanja fizičkih temelja procesa rektifikacije, točnih izračuna parametara opreme, odabira materijala i visokokvalitetne montaže komponenti, korištenje domaće destilacijske kolone pretvara se u opasnu aktivnost. Čak i jedna pogreška može dovesti do požara, eksplozije ili opeklina.

Što se tiče sigurnosti, pouzdaniji su tvornički izrađeni stupovi koji su prošli testove (imaju popratnu dokumentaciju), a dolaze i s uputama (koje moraju biti detaljne). Rizik od kritične situacije svodi se na samo dva čimbenika - pravilnu montažu i rad u skladu s uputama, ali to je problem gotovo svih kućanskih aparata, a ne samo stupova ili destilatora mjesečine.

Princip rada destilacijske kolone

Kocka se puni maksimalno do 2/3 volumena. Prije uključivanja instalacije provjerite nepropusnost spojeva i sklopa, isključite jedinicu za odabir destilata i dovedite vodu za hlađenje. Tek nakon toga možete početi zagrijavati kocku.

Optimalna jačina smjese koja sadrži alkohol koja se dovodi u kolonu je 35-45%. To jest, u svakom slučaju, prije rektifikacije potrebna je destilacija kaše. Dobiveni proizvod (sirovi alkohol) zatim se obrađuje u koloni, dobivajući gotovo čisti alkohol.

To znači da kućna destilacijska kolona nije potpuna zamjena za klasičnu destilaciju (destilator) i može se smatrati samo dodatnim korakom pročišćavanja koji bolje zamjenjuje ponovnu destilaciju (drugu destilaciju), ali neutralizira organoleptička svojstva pića.

Da budem pošten, napominjem da većina modernih modela destilacijskih stupova zahtijeva rad u načinu rada mjesečine. Za prelazak na destilaciju potrebno je samo zatvoriti vezu s atmosferom i otvoriti jedinicu za odabir destilata.

Ako su obje armature zatvorene u isto vrijeme, zagrijani stup može eksplodirati zbog prekomjernog tlaka! Nemojte činiti takve greške!

U kontinuiranim industrijskim postrojenjima, kaša se često odmah destilira, ali to je moguće zbog svoje ogromne veličine i značajki dizajna. Na primjer, standard je cijev visine 80 metara i promjera 6 metara, u koju je ugrađeno mnogo više kontaktnih elemenata nego na destilacijskim stupovima za dom.

Veličina je bitna. Mogućnosti destilerija u smislu čišćenja destilerije veće su nego kod kućne rektifikacije

Nakon uključivanja, tekućina u kocki se grijačem dovodi do vrenja. Rezultirajuća para se diže uz kolonu, zatim ulazi u povratni kondenzator, gdje se kondenzira (pojavljuje se refluks) i vraća u tekućem obliku duž stijenki cijevi u donji dio kolone, na povratku dolazeći u kontakt s uzlaznom parom na pločama odnosno mlaznice. Pod djelovanjem grijača povratni tok ponovno postaje para, a para se na vrhu ponovno kondenzira povratnim kondenzatorom. Proces postaje ciklički, s oba toka u neprekidnom kontaktu jedan s drugim.

Nakon stabilizacije (za ravnotežno stanje dovoljni su para i refluks), čiste (odvojene) frakcije s najnižim vrelištem (metilni alkohol, acetaldehid, eteri, etilni alkohol) nakupljaju se u gornjem dijelu kolone, a one s najvišim ( fuzelna ulja) nakupljaju se na dnu. Kako selekcija napreduje, niže frakcije postupno se podižu u stupac.

U većini slučajeva, stupac u kojem se temperatura ne mijenja 10 minuta smatra se stabilnim (odabir može započeti) (ukupno vrijeme zagrijavanja je 20-60 minuta). Do ovog trenutka uređaj radi "sam po sebi", stvarajući protoke pare i refluksa koji teže ravnoteži. Nakon stabilizacije počinje izdvajanje glavne frakcije koja sadrži štetne tvari: etere, aldehide i metilni alkohol.

Destilacijski stupac ne uklanja potrebu za odvajanjem izlaza u frakcije. Kao i u slučaju konvencionalnog aparata za mjesečinu, morate sastaviti "glavu", "tijelo" i "rep". Jedina razlika je čistoća izlaza. Tijekom rektifikacije, frakcije nisu "podmazane" - tvari s vrelištem blizu, ali najmanje desetinku stupnja različite, ne sijeku se, stoga, kada se odabere "tijelo", dobiva se gotovo čisti alkohol. Tijekom konvencionalne destilacije, fizički je nemoguće razdvojiti prinos na frakcije koje se sastoje od samo jedne tvari, bez obzira koji se dizajn koristi.

Ako je stupac postavljen na optimalni način rada, tada nema poteškoća u odabiru "tijela", budući da je temperatura cijelo vrijeme stabilna.

Tijekom rektifikacije odabiru se niže frakcije ("repovi") na temelju temperature ili mirisa, ali za razliku od destilacije, te tvari ne sadrže alkohol.

Povratak organoleptičkih svojstava alkoholu.Često su potrebni "repovi" za vraćanje "duše" rektificiranom alkoholu - miris i okus izvorne sirovine, na primjer, jabuke ili grožđa. Nakon završenog procesa određena količina prikupljene jalovine dodaje se čistom alkoholu. Koncentracija se izračunava empirijski eksperimentiranjem s malom količinom proizvoda.

Prednost rektifikacije je mogućnost izdvajanja gotovo cijelog alkohola sadržanog u tekućini bez gubitka kvalitete. To znači da se "glave" i "repovi" dobiveni u destilaciji mjesečine mogu preraditi u destilacijskoj koloni i proizvesti etilni alkohol koji je siguran za zdravlje.

Punjenje destilacijske kolone

Svaki dizajn ima maksimalnu brzinu kretanja pare, nakon čega se protok refluksa u kocki prvo usporava, a zatim potpuno prestaje. Tekućina se nakuplja u destilacijskom dijelu kolone i dolazi do "poplave" - prestanka procesa prijenosa topline i mase. Unutra dolazi do oštrog pada tlaka, pojavljuje se strana buka ili klokotanje.

Razlozi plavljenja destilacijske kolone:

prekoračenje dopuštene snage grijanja (najčešće);
začepljenje dna uređaja i prepunjavanje kocke;
vrlo nizak atmosferski tlak (tipičan za visoke planine);
mrežni napon je iznad 220 V - kao rezultat, povećava se snaga grijaćih elemenata;
projektne pogreške i kvarovi.

Ispravljanje - postupak odvajanja smjesa međusobno topljivih komponenata koje se razlikuju po vrelištima protustrujnim opetovanim kontaktom neravnotežne tekućine i pare. Kontaktiranje se provodi, u pravilu, u stupnim uređajima na disku ili upakiranim kontaktnim uređajima protustrujno - para odozdo prema gore, tekućina odozgo prema dolje.

Stupni aparat To je okomita čelična cijev s kontaktnim uređajima koji se nalaze unutra. U stupcima s tacama kontakt se odvija u fazama u odvojenim fazama koje se nazivaju tacne (sito, zvono, ventil itd.), obično propuštanjem pare kroz sloj tekućine ili miješanjem raspršivanjem, ili drugom metodom koja osigurava najučinkovitiji prijenos topline i mase . U punjenim stupovima kontakt se odvija kontinuirano između pare i tekućeg filma u sloju pločice s razvijenom površinom kojom je ispunjena kolona (drobljenac, prstenovi, opruge, mrežice itd.).

Tekućina, relativno bogata komponentama niskog vrelišta i relativno niže temperature, ulazi u kontaktni uređaj odozgo. Para, bogata komponentama visokog vrelišta i više temperature, ulazi u kontaktni uređaj odozdo. Na kontaktnom uređaju tekućina i para teže ravnoteži kroz prijenos topline i mase. Ako se postigne ravnoteža između pare i tekućine koja napušta kontaktni uređaj, tada se takav kontaktni uređaj naziva teorijski stupanj ili teorijska ploča.

Jednostavan destilacija("moonshine destilacija") omogućuje jednokratni dobar kontakt tekućine i pare i ekvivalentan je jednoj teoretskoj fazi. Stvarne ladice industrijskih stupova imaju učinkovitost od 0,3 ... 0,8 teoretskih stupnjeva. Za nabijene kolone postoji veličina koja se naziva ekvivalentna teoretska visina ploče - to je visina nabijenog sloja, čija je učinkovitost prijenosa mase ekvivalentna jednom teoretskom stupnju. Ova visina može biti 100...600 mm. Na kontaktnim uređajima para je obogaćena komponentom niskog vrelišta, a tekućina visokovrelištem. Prolazeći kroz niz stupnjeva, tekućina i para postižu zadane koncentracije komponenti. Komponente s niskim vrelištem koncentrirane su na vrhu stupca, one s visokim vrelištem koncentrirane su na dnu. Povećanjem broja koraka moguće je dobiti bilo koju zadanu jasnoću razdvajanja komponenti. Uzduž visine stupca, koncentracije komponenata ponekad se mijenjaju sasvim nelinearno.

U uređajima kontinuirano ispravljanje sirovine se uvode otprilike na sredini visine stupca, tj. na ploču gdje su koncentracije komponenata približno jednake koncentracijama sirovina. Destilat bogat komponentama niskog vrelišta skuplja se s vrha kolone. Ostatak bogat komponentama visokog vrelišta skuplja se odozdo. Pare s gornje ploče kolone hlade se u kondenzatoru, dio u obliku pare ili tekućine uzima se kao destilat, ostatak se vraća u kolonu u obliku tekućine. Tekućina iz donje ploče se zagrijava u kotlu, dio tekućine se uzima kao donji produkt (ostatak), ostatak se vraća u kolonu u obliku pare.

Omjer masenog protoka tekućine koja ulazi u stupac iz kondenzatora i masenog protoka destilata naziva se omjer refluksa. Omjer masenog protoka pare iz kotla i masenog protoka ostatka naziva se parni broj. Ovi brojevi karakteriziraju način rada gornjeg (iznad dovoda) i donjeg (ispod dovoda) odjeljka stupca. Što je veći refluksni (i parni) broj, to se lakše (s manjim brojem koraka) postiže željena bistrina odvajanja smjese rektifikacijom, ali se povećava i specifična potrošnja energije i smanjuje produktivnost kolone. Refluksni (i parni) broj ne može biti manji od određenog minimuma, pri kojem se navedena bistrina rektifikacije ne postiže proizvoljno velikim brojem stupnjeva.

Na periodično ispravljanje dio sirovina učitava se u reboiler odgovarajućeg volumena (koji se naziva stupna kocka), sirovine se ne dodaju tijekom procesa rektifikacije, a sastav donjeg ostatka kontinuirano se mijenja od sastava sirovine do specificiranog visokovrelišni ostatak. U skladu s tim, destilat vremenski promjenjivog sastava uzima se s vrha kolone. Ako je broj komponenti smjese mali (2...5), a broj stupnjeva i refluksni omjer dovoljni za relativno jasno odvajanje, tada se sastav destilata i temperatura na gornjoj ploči mijenjaju postupno. , najprije se destilat sastoji od koncentrirane komponente najnižeg vrelišta (nazovimo je prva komponenta), zatim slijedi kratko prijelazno razdoblje kada je destilat smjesa promjenjivog sastava, u kojoj koncentracija prve komponente opada, a povećava se koncentracija druge komponente, tada se destilat sastoji od koncentrirane druge komponente itd. za sve komponente. Destilat prijelaznih razdoblja tradicionalno se naziva bad cuts, miješa se sa sljedećim dijelom sirovina.

Ako je bistrina separacije niska i/ili broj komponenata velik (naftne smjese), tada se postepenost sastava destilata ne primjećuje, sastav destilata i temperatura na gornjoj ploči se kontinuirano mijenjaju. Višekomponentne smjese mogu se razdvojiti na pojedinačne komponente ponovnim rektifikacijom uskih frakcija destilata koji sadrže mali broj komponenti. Značajke rektifikacije uljnih smjesa određene su zahtjevima za kvalitetom razdvajanja na frakcije i činjenicom da se uljne mješavine sastoje od tisuća komponenti. Višekomponentna priroda naftnih smjesa određuje kontinuirani sastav destilata tijekom periodične rektifikacije za bilo koji praktično ostvariv broj stupnjeva i omjer refluksa.

Kvaliteta razdvajanja na frakcije određena je rezultatima jednostavne destilacije (standard ASTM D86) uzoraka određene frakcije, pri temperaturama 5% i 95% destilacije. Standardi za relevantne naftne derivate određuju da temperaturno preklapanje 95% i 5% destilacije između susjednih frakcija ne smije biti veće od 10...15C. Na primjer, ako se 95% benzinske frakcije dobivene na određenoj koloni destilira preko D86 na ne višoj od 180C, tada 5% dizelske frakcije dobivene na istoj koloni treba destilirati preko D86 na ne nižoj od 170C.

Jedna od najčešćih metoda razdvajanja tekućih homogenih smjesa koje se sastoje od dvije ili više komponenti je destilacija (destilacija i rektifikacija). U širem smislu, destilacija je proces koji uključuje djelomično isparavanje smjese koja se odvaja i naknadnu kondenzaciju rezultirajućih para, koja se provodi jednom ili više puta. Kao rezultat kondenzacije dobiva se tekućina čiji se sastav razlikuje od sastava izvorne smjese.

Rektifikacija je proces opetovanog djelomičnog isparavanja tekućine i kondenzacije pare. Proces se provodi kontaktom struje pare i tekućine različitih temperatura, a obično se provodi u kolonskim uređajima. Pri svakom kontaktu iz tekućine isparava pretežno komponenta niskog vrelišta (LBC) koja obogaćuje paru, a iz pare se kondenzira komponenta pretežno visokog vrelišta (HBC) pretvarajući se u tekućinu. Ova dvosmjerna izmjena komponenti, ponovljena mnogo puta, u konačnici omogućuje dobivanje parova koji su gotovo čisti NCC. Ove pare, nakon kondenzacije u zasebnom aparatu, proizvode destilat (rektificiran) i refluks - tekućinu koja se vraća da navodnjava stupac i stupa u interakciju s parama koje se dižu. Para se dobiva djelomičnim isparavanjem s dna kolone ostatka, koji je gotovo čisti VCC.

Procesi ispravljanja provode se u uređajima, čija tehnološka shema ovisi o namjeni uređaja i tlaku u njemu, a dizajn - o načinu organiziranja faznog kontakta.

Kada se proces rektifikacije provodi postupno u uređajima s stupcima, kontakt između pare i tekućine može se dogoditi u protustruji (na pločama tipa kvara), u poprečnom toku (na pločama u obliku kapice), u istostrujnom toku (mlaznice) .

Ako se proces rektifikacije provodi kontinuirano u cijelom volumenu kolonskog aparata, tada se kontakt između pare i tekućine tijekom kretanja obiju faza može dogoditi samo u protustruji. Suvremeni uređaji za ispravljanje mogu se klasificirati ovisno o tehnološkoj namjeni, tlaku i unutarnjem uređaju koji osigurava kontakt između pare i tekućine.

Rektifikacijski uređaji se prema tehnološkoj namjeni dijele na kolone za atmosfersko-vakuumske jedinice, termički i katalitički kreking, sekundarnu destilaciju naftnih derivata, kao i za rektifikacije plinova, stabilizaciju lakih frakcija ulja i dr.

Sljedeći zahtjevi su postavljeni na suvremene uređaje za ispravljanje: visok kapacitet odvajanja i produktivnost, dovoljna pouzdanost i fleksibilnost u radu, niski operativni troškovi, mala težina i jednostavnost, tehnički dizajn.

Potonji zahtjevi nisu ništa manje važni od prvih, jer ne samo da određuju kapitalne troškove, već također značajno utječu na iznos operativnih troškova, osiguravaju jednostavnost i praktičnost proizvodnje uređaja, montaže i demontaže, popravka, kontrole, ispitivanja, kao kao i operativna sigurnost itd.

Osim gore navedenih zahtjeva, uređaji za destilaciju također moraju ispunjavati zahtjeve državnih standarda, standarda odjela i inspekcije Gostekhnadzora.

Tehnološka shema aparata ovisi o sastavu smjese koja se odvaja, zahtjevima za kakvoću dobivenih proizvoda, mogućnostima smanjenja troškova energije, namjeni aparata, mjestu u tehnološkom lancu cjelokupnog postrojenja. i mnogi drugi faktori.

Proces rektifikacije tekućih smjesa provodi se u rektifikacijskim postrojenjima koja se sastoje od više uređaja. Razmotrimo princip odvajanja dvokomponentne smjese rektifikacijom na primjeru rada slične instalacije (slika 10.1). Smjesa koju treba odvojiti kontinuirano se dovodi u destilacijski stupac kroz ulaz koji se nalazi malo iznad sredine tijela stupca. Uvedena tekuća smjesa spušta se preko kontaktnih naprava (ploča) u donji dio kolone, koji se naziva kocka. Para se diže prema toku tekućine, a nastaje vrenjem tekućine u kocki stupca. Dobiveni parovi sadrže uglavnom NCC i neki VKK. Kada para stupa u interakciju s tekućinom na tacnama kolone, VCC se kondenzira i protok tekućine ga nosi niz kolonu. Zbog toga je količina NCC. Dakle, kako se pare dižu, one se obogaćuju NCC, dok tekućina koja teče postaje bogatija VKK.

Početna smjesa iz međuspremnika 1 dovodi se centrifugalnom pumpom 2 u izmjenjivač topline 3, gdje se zagrijava do točke vrelišta. Zagrijana smjesa se šalje na separaciju u destilacijsku kolonu 5 na dovodnu ploču, gdje je sastav tekućine jednak sastavu izvorne smjese. Tekući niz stupac, tekućina stupa u interakciju s parom koja se diže i koja nastaje kada donja tekućina vrije u kotlu 4. Početni sastav pare približno je jednak sastavu ostatka na dnu, tj. osiromašena je hlapljivom komponentom. Kao rezultat izmjene mase s tekućinom, para je obogaćena vrlo hlapljivom komponentom

Riža. 10.1. Shematski dijagram jedinice za destilaciju:

1 - spremnik za početnu smjesu; 2, 9 - pumpe; 3- izmjenjivač topline - grijač sirovine; 4 – kotao; 5 – destilacijska kolona; 6 – povratni kondenzator; 7 – hladnjak destilata; 8 – posuda za skupljanje destilata; 10 – hladnjak mirne tekućine; 11 – posuda za mirnu tekućinu.

Za potpunije obogaćivanje, gornji dio kolone navodnjava se u skladu sa zadanim omjerom refluksa tekućinom (refluks), koja se dobiva u kondenzatoru refluksa 6 kondenzacijom pare koja napušta kolonu. Dio kondenzata uklanja se iz refluksnog kondenzatora u obliku gotovog proizvoda odvajanja - destilata, koji se hladi u izmjenjivaču topline 7 i šalje u međuspremnik 8.

Iz donjeg dijela kolone pumpa 9 kontinuirano uklanja donju tekućinu - proizvod obogaćen nehlapljivom komponentom, koja se hladi u izmjenjivaču topline 10 i šalje u spremnik 11.

Tako se u destilacijskoj koloni provodi kontinuirani neravnotežni proces razdvajanja početne binarne smjese na destilat s visokim sadržajem visoko hlapljive komponente i ostatka na dnu obogaćenog visoko hlapljivom komponentom.

Rektifikacija višekomponentnih smjesa, koje su u praksi češće nego dvokomponentne smjese, odvija se prema gore opisanoj shemi, iako se broj korištene opreme povećava.

U postrojenjima za destilaciju uglavnom se koriste dvije vrste aparata: kolone sa stupnjevitim faznim kontaktom (ploča) i kontinuirani kontakt (film i pakirane).

Rektifikacija višekomponentnih smjesa može se provoditi u različitim sekvencama, koristeći mnogo jednostavnih kolona (jednu manje od broja komponenata početne smjese) i koristeći jednu složenu kolonu.

Za proces rektifikacije uglavnom se koriste pločasti stupovi. Ugrađuju vodoravne ploče s uređajima koji osiguravaju dobar kontakt između tekućine i pare.

Promjer kolone određuje se ovisno o produktivnosti instalacije i brzini pare u koloni, koja se bira u rasponu od 0,6 - 1,0 m/s. Koriste se destilacijske kolone različitih veličina: od malih kolona promjera 300 - 400 mm do visokoučinkovitih instalacija, sa stupovima promjera 6, 8, 10, 12 m i više.

Visina stupa ovisi o broju ploča i udaljenosti između njih. Što je manji razmak između ploča, to je stup niži. Međutim, kako se razmak između posuda smanjuje, povećava se uvlačenje prskanja i postoji opasnost od prelaska tekućine iz donjih u gornje posude, što značajno smanjuje učinkovitost. instalacije. Razmak između ladica obično se uzima ovisno o promjeru stupa, uzimajući u obzir mogućnost popravka i čišćenja stupa. Preporučeni razmaci između ploča destilacijskih kolona ovisno o njihovom promjeru navedeni su u nastavku:

Promjer stupca, mm do 800, 800 - 1600, 1600 - 2000

Udaljenost između ploča, mm 200 -350, 350 - 400, 400 - 500

Promjer stupca, mm od 2000 - 2400 i preko 2400

Udaljenost između ploča, mm 500 - 600, preko 600.

Broj posuda u destilacijskoj koloni ili visina pakiranja određuje se tehnološkim proračunom; ovisi o fizikalno-kemijskim svojstvima komponenti koje se odvajaju, potrebnoj čistoći i učinkovitosti odvajanja. posuđe. Tipično, destilacijske kolone imaju 10 - 30 ploča, ali kolone za odvajanje smjesa sa sličnim vrelištem imaju stotine ploča i, sukladno tome, imaju visinu do 30 - 90 m.

Destilacijske kolone obično rade pri atmosferskom ili blagom nadtlaku. Vakuumske kolone i kolone koje rade na povišenom tlaku imaju ograničenu primjenu. Rektifikacija pod vakuumom koristi se kada se želi smanjiti temperatura u koloni, što je potrebno kod odvajanja komponenti s visokim vrelištem ili tvari koje su nestabilne na visokim temperaturama. Rektifikacija pod povišenim tlakom koristi se za odvajanje ukapljenih plinova i vrlo hlapljivih tekućina.