14.5. Рекуперация и ректификация

Рекуперация (от лат. recuperatio - возвращение, получение вновь) - технологический прием, осуществляемый с целью возвращения в производство части ценных растворителей из отработанного сырья, конденсатов и т. д.

При получении экстракционных препаратов из растительного или животного сырья в качестве экстрагента широко используется этанол, большое количест во которого остается в материале после извлечения Во избежание потерь этанола, для снижения себестоимости готовой продукции и обеспечения рентабельности производства проводят частичную или полную его рекуперацию.

Частичная рекуперация этанола. Она сводится к отгонке этанола с водяным паром или вытеснению его водой, объем которой должен быть 3-5-кратным по отношению к массе сырья. Рекуперация проводится в экстракторах, перколяторах или других емкостях, где материал настаивается в течение 2-3ч, после чего промывные воды медленно сливают Рекуперат содержит 6- 10% этанола и различные красящие вещества, придающие ему темный цвет.

Отгонка с водяным паром проводится в экстракторах с паровой рубашкой или в специальных установках, работающих при атмосферном давлении. Установка состоит из перегонного куба с ложным дном и паровой рубашкой. Через «хобот» куб соединен с холодильником (конденсатором). Загрузка и выгрузка шрота осуществляется через люки, расположенные в крышке и нижней части аппарата. Шрот поступает на ложное дно перегонного куба, под которым проложен барботер для подачи острого пара. Обогрев куба начинается с поступления пара в паровую рубашку и длится до 6 ч, пока материал полностью не прогреется. Затем через барботер подается острый пар, который равномерно проходит через всю толщу сырья и увлекает этанол. Дистиллят собирают в приемник. Рекуператы бесцветны, содержат от 20 до 25% этанола, имеют определенный запах за счет летучих компонентов, увлекаемых из сырья водяным паром, в результате чего применение их ограничено. После укрепления рекуператы могут быть использованы для экстрагирования сырья того же вида.

Для очистки и укрепления этанольных рекуператов в производстве широко используют ректификацию (полную рекуперацию).

Ректификация (от лат. rectificatio - исправление, очистка) заключается в разделении смеси взаимо-смешивающихся жидкостей с разной температурой кипения на индивидуальные компоненты, в системах, содержащих азеатропы - на азеатропную смесь и один из компонентов.

В широком смысле перегонка представляет собой процесс, осуществляемый однократно или многократно, включающий частичные испарения разделяемой смеси с последующей конденсацией образующихся паров. Разделение смеси летучих жидкостей, имеющих разную температуру кипения, на фракции путем однократной простой перегонки неполное. Так как температура кипения отдельных компонентов смеси разная, состав пара над кипящей жидкостью отличается от ее состава. Пар содержит больше легколетучего (низкокипящего) компонента, чем жидкость, из которой он образуется.

При кипячении рекуперата (этанольно-водной смеси) пар обогащается этанолом как низкокипяшим компонентом. Сконденсированный пар - дистиллят представляет собой более концентрированный этанол по сравнению с исходной этанольно-водкой смесью.

Рис. 14.12. Диаграмма состав - свойства.