59.Сущность ректификации.

Простой дистилляцией (при однократном контакте паровой и жидкой фазы) жидкую смесь невозможно разделить на индивидуальные компоненты. Последнее доступно лишь в процессе ректификации.

Ректификация - разделение жидкой бинарной или многокомпонентной смеси на индивидуальные компоненты или фракции многократным контактом неравновесных восходящей паровой и нисходящей фаз.

Контакт осуществляется на контактах устройствах (тарелка или насадка)

Хi- мольная доля компонента в жидкости, стекающей с I - той ступени

yi+1 мольная доля компонента в паре, покладающем I - ю ступень

На каждой контактной ступени (тарелке) более нагретой паровая фаза отдает часть своего тепла менее нагретой жидкой фазе. При этом из пара конденсируется В.К., а из жидкости Н.К.. Таким образом на каждой тарелке одновременно происходит теплообменные и массообменные процессы.

Паровая фаза поднимается вверх по колонне, постепенно обогащаясь Н.К.. Жидкость, самотеком стекая вниз по колонне, постепенно обогащается В.К..

60.Тарелки ректификационной колонны .

Теоретическая тарелка (ТТ)- часть высоты колонны, на которой осуществляется однократный контакт фазы. Степень достижения фазового равновесия на данной тарелке, оценивается ее КПД. Это отношение фактического изменения концентрации этого компонента на данной тарелке к максимально возможному изменению концентрации.

КПД ТТ=1 или 100%

Тарелка ректификационной колонны представляет собой горизонтальную перегородку в колонне, на тарелке находится слой стекающей по колонне жидкости ( орошение), сквозь которую барботируют поднимающиеся снизу пары. Тарелки бывают разнообразных конструкций и различаются по типу барботаж-ных устройств. Наиболее распространены колпачковые тарелки ( рис. 13), в которых имеются паровые патрубки 2, перекрытые колпачками 3 с зазубренными нижними краями. Чем больше в колонне тарелок и чем интенсивнее ее орошение, тем более четко удается разделить компоненты исходной смеси. 

Тарелка ректификационной колонны выполняет функцию смесителя, приводя в тесный контакт паровой и жидкий потоки, поступающие на нее, и функцию сепаратора, разделяющего достигшие равновесия фазы. Вследствие значительной разности плотностей пара и жидкости равновесные фазы легко отделяются друг от друга и свободно переходят в следующую ступень контакта

При разделении бинарной смеси и достаточном числе тарелок дистиллят - практически чистый Н.К.,а кубовый остаток - практически чистый В.К.

Максимальная температура- в нижней части колонны.

максимум давления также в кубе колонны.