40. Метод удаления растворителя из мисцеллы. Дистилляция предварительная и окончательная. Способы дистилляции: в пленке. В слое, путем распыления. Сравнительная эффективность способов дистилляции.

Методы удаления растворителя.

Выпаривание при помощи глухого пара. Практически это процесс про-

стого выпаривания, который протекает в виде кипения или испарения.

При кипении переход растворителя в парообразное состояние происхо-

дит при температуре, при которой парциальное давление его паров равно

давлению в окружающем пространстве. Однако полностью растворитель пу-

тем выпаривания удалить невозможно, т.к. с повышением концентрации

мисцеллы температура ее кипения резко возрастает. При дальнейшем повы-

шении температуры качество масла ухудшается вплоть до термического раз-

ложения молекул триглицеридов.

При испарении переход растворителя в пар происходит при температу-

ре, при которой парциальное давление его паров ниже давления в окружаю-

щем пространстве. Способ самый неэкономичный, масло получается худше-

го качества.

Отгонка с острым водяным паром. Применяется для ускорения про-

цесса выпаривания и снижения температуры полной отгонки растворителя.

Проводится при атмосферном давлении или под вакуумом.

Использование острого водяного пара приводит к снижению парциаль-

ного давления паров растворителя, тем самым уменьшается температура ки-

пения мисцеллы, облегчается и ускоряется процесс отгонки. Кроме того, ост-

рый пар обеспечивает перемешивание мисцеллы, интенсифицирует унос па-

ров растворителя. Одновременно масло частично дезодорируется, освобож-

даясь от ароматических паров. Использование вакуума снижает температуру

кипения мисцеллы и предохраняет от перегрева масло.

Дистилляция – процесс тепловой обработки раствора масла в раство-

рителе. Заключается в переводе растворителя в парообразное состояние, от-

воде паров и их конденсации. Растворитель должен быть как можно полнее

удален из масла при минимальных температурах за возможно более короткий

промежуток времени. Проводят дистилляцию в два периода: предварительная и окончательная дистилляция.

В первый период проводят выпаривание, которое подчиняется всем из-

вестным закономерностям этого процесса и может осуществляться как при

атмосферном давлении, так и при разрежении. В этот период мисцелла

должна достичь такой концентрации, чтобы температура кипения не превы-

шала 100 0С.

Во втором периоде дополнительно применяется острый водяной пар,

поэтому закономерности процесса другие. Система будет состоять из трех

компонентов: растворитель, масло, вода, которые представляют три фазы:

две жидкие (мисцелла, вода) и одна паровая – растворитель. Согласно прави-

лу фаз такая система имеет две степени свободы. Это означает, что без нару-

шения равновесия можно менять два параметра, в данном случае – общее

давление и концентрацию мисцеллы.

Дистилляция распылением. Мисцелла выходит из форсунки в виде

струи, которая дробится на капли. Значительно увеличивается поверхность

раздела жидкой и газообразной фаз, что увеличивает производительность

процесса, снижает его продолжительность. По гидродинамическим измене-

ниям в жидкой фазе условно различают три периода: образование отдельных

капель, развитие турбулентности в пределах отдельных капель и затухание

этого процесса. В газовой фазе состояние и свойства паров в любой точке

одинаковы благодаря перемешиванию.

Для предварительной дистилляции распылением характерен только

один период – кипение; при окончательной дистилляции распылением, – как

правило, и кипение и испарение.

Дистилляция в пленке. Подразделяется на дистилляцию в стекающей

пленке и дистилляцию в поднимающейся пленке под воздействием парового

потока, так называемое «обращенное течение». Толщина пленки определя-

ется физическими свойствами мисцеллы, свойствами поверхности, ее распо-

ложением, условиями дистилляции. Удаление растворителя из пленки про-

исходит в основном так же, как со свободной поверхности. Большое значе-

ние имеет наличие или отсутствие обогрева поверхности, на которой образу-

ется пленка. Если поверхность обогревается, то испарение происходит ин-

тенсивнее за счет дополнительного источника тепла и изменения механизма

массопереноса на обогреваемой поверхности.

Дистилляция в слое. Применяется для мисцелл высоких концентраций

(80…85 %). Растворитель удаляется путем испарения из слоя мисцеллы.

Для интенсификации процесса используют вакуум, а слой мицеллы барботи-

руют острым паром. При использовании бензинов дистилляция в слое явля-

ется необходимым этапом окончательной дистилляции, при переходе на низ-

кокипящий химически однородный растворитель (гексан) дистилляцию в слое можно исключить.