2.1 Сутність та галузі використання процесу перегонки рідин

Перегонка рідин є дифузійний процес теплової обробки рідинних неод­но­рідних сис­тем, що здійснюється з метою повного або часткового розділу цих систем та отри­мання окремих компонентів у більш чистому або більш кон­центрованому стані. Та­кій обробці підлягають системи, компоненти яких летючі та мають різну пруж­ність парів за робочої температури.

Процес перегонки здійснюється при температурі кипіння компонентів сис­теми. При цьому легколеткий елемент переходить у газоподібний стан у більшій кількості, ніж важколеткий. Максимальна кількість виділеного у газоподібний стан компоненту обмежується рівноважним станом системи за цієї темпе­ратури. Після конденсації утворених при випаровуванні газів концентрація цього компоненту в отриманій рідині (дистиляті) виявляється більшою, ніж у по­чат­ковій рідкій системі. Так, послі­довно здійснюючи процеси випарювання та конденсації нових рівно­важних газів, можна отримати продукт із заданою кон­центрацією, розділити домішки від суміші.

Отже, перегонка є тепломасообмінним процесом, в якому чергу­ються процеси випарювання та конденсації, що можуть повторюватися бага­то­разово залежно від рівноважних параметрів системи після циклу обробки.

2.2 Способи здійснення процесу перегонки та класифікація машин для їх реалізації.

Залежно від кількості циклів процесу можна виділити два типи процесу перегонки: одноразову та багаторазову. При одноразовій зміні фа­зового стану неод­норідної рідини фаза, що утворюється у процесі, зали­шається у контакті з сис­темою до настання у ній рівноваги. Багаторазова перегонка характери­зується повто­рю­ванням одноразового процесу скінченне число разів з видаленням із сис­теми нової фази, що утворюється при кожному одно­разовому процесі перегонки.

На основі розглянутої ви­ще кла­си­фікації можна відзначити три основних способи реалізації процесу перегонки:

– просту або поступову перегонку (з дефлегмацією або без дефлег­ма­ції);

– одноразову перегонку;

– складну або багаторазову перегонку (ректифікацію).

Основні різновиди процесів перегонки представлені у таблиці 2.1.

Таблиця 2.1

Класифікація процесів перегони

№ п/п	Класифікаційні ознаки	№ п/п	Процес перегонки
1	2	3	4
1	Кратність техно­лог­іч­ного циклу	1.1	одноразова перегонка
		1.2	багаторазова перегонка
2	Особливості здійс­нен­ня од­ного техно­ло­гіч­ного циклу	2.1	проста або поступова перегонка
		2.1.1	з дефлегмацією
		2.1.2	без дефлегмації
		2.2	одноразове випаровування

Продовження табл. 2.1

1	2	3	4
3	Особливості техно­ло­гіч­­ного процесу	3.1	проста перегонка
		3.2	одноразова перегонка
		3.3	складна перегонка або ректи­фі­кація
		3.3.1	періодичної дії
		3.3.2	безперервної дії
4	Величина тиску в апа­раті	4.1	що здійснюється в умовах атмос­фер­ного тиску
		4.2	що здійснюється в умовах по­мір­ного вакууму
		4.3	що здійснюється в умовах глибо­кого вакууму
5	Особливості реалізації технологічного про­це­су простої перегонки	5.1	фракційна перегонка
		5.2	перегонка з водяною парою
		5.3	молекулярна перегонка
6	Особливості тех­но­ло­гічної схе­ми основ­но­го тепло­масо­об­мін­но­го апарату	6.1	з однокубовим апаратом
		6.2	з багатокубовим апаратом
		6.3	з колонним апаратом
		6.3.1	з апаратом, що містить просту рек­­ти­фікаційну колону
		6.3.2	з апаратом, що містить складну ректи­фі­каційну колону
7	Кількість компонентів, що розділюються	7.1	для розділення бінарних сумішей
		7.2	для розділення трикомпонентних су­мі­шей
		7.3	для розділення багатоком­по­нент­них су­мішей

Продовження табл. 2.1

1	2	3	4
8	Особливості реалізації процесу ректи­фі­кації	8.1	з проміжним відбиранням фракцій
		8.2	з використанням вторинної пари
		8.3	азеотропна ректифікація
		8.4	екстрактивна ректифікація
		8.5	азеотропно-екстрактивна ректифікація