2. Апарати для перегонки та ректифікації
Розглянемо апарат для простої перегонки – одиночний куб.
Простий кубовий апарат
1 – куб; 2 – холодильник; 3 - топка
Якщо поверхня куба ретельно ізольована, то можна рахувати, що на внутрішній поверхні його пара не конденсується. В такому випадку можна рахувати, що апарат працює без дефлегмації ( в кубі не конденсується рідина) і пари, що утворюються в кубі 1 видаляються в холодильник 2, де конденсуються, утворюючи дистилят Д. Робочий цикл такого одиночного куба складається з слідуючих операцій: наповнення, нагрівання вмістимого в кубі до кипіння; згонюваня, спуск залишку і підготовка до слідуючого наповнення.
В процесі перегонки процентний вміст нижчекмплячого компоненту в кубі безперервно змінюється. Пара, що утворюється містить відносно більше нижче киплячого, ніж рідка фаза, тому по мірі перегонки концентрація нижче киплячого в рідині, що залишилась в кубі, зменшується. Внаслідок цього по мірі перегонки зменшується вміст нижче киплячого в парах, що утворюється. Тому послідовно відбиваємі порції дистиляту нерівноцінні в відношенні нижче киплячого компоненту.
Перегонка широко використовується для отримання дистильованої води, у виробництві ефірних масел, лікеро-горілчаному виробництві.
Схема апарата для дистиляції
1 - патрубок для виходу конденсату із змійовика; 2 - патрубок для входу гріючої пари в змійовик; 3 - патрубок для подання рідкої суміші; 4 - корпус апарата; 5 - патрубок відведення парів легколеткого компоненту;6 - патрубок для виходу води; 7 - корпус конденсатора; 8 - патрубок для виходу дистиляту; 9 - патрубок для входу води
Схема дезодоратора
1 - сорочка; 2 - патрубок входу пари; 3 - корпус апарата; 4 - патрубок для входу барботуючої мари; 5 - патрубок для виходу летких фракцій;
б - патрубок для виходу води; 7 - патрубок для входу летких фракцій;
8 - конденсатор; 9 - патрубок для входу води; 10 - патрубок для виходу залишку (одору); 11 - патрубок для входу залишку (одору); 12 - збірник одору
За рахунок змієвикового нагрівача суміш у апараті закипає. Пари легколеткого компонента, що утворилися, надходять у конденсатор, з якого відводится готовий дистилят.
Дезодорація масел являє собою дистиляційний процес, мета якого — видалення з масла речовин — низькомолекулярних жирних кислот, альдегідів, кетонів і інших летючих продуктів, які визначають запах і смак масла, а також виділення з рослинних масел небажаних чужорідних сполук — поліциклічних ароматичних вуглеводнів, ядохімікатів, токсичних продуктів — афлатоксинів та ін. Частково ці сполуки видаляються з олії на попередніх етапах рафінації.
Масла, які використовуються для приготування мар гари ну, консервів і інших харчових продуктів, повинні буті звільнені від сторонніх запахів. Видалення запахів відбувається шляхом продувки пари через шар олії під глибоким вакуумом. Така операція називається дезодорацією.
Метод дезодорації заснований на летючості ароматичних компонентів олії, що визначають його запах.
Дезодорація олії виконується в спеціальних апаратах - дезодораторах - при залишковому тиску 50 Па, відсутності повітря і при високій температурі. На початку процесу олію підігрівають глухою парою до температури 100-1200С, а потім подають гостру пару і поступово температуру доводять де 150-170°С. Тривалість процесу при 150-160аС 4-6 год.
Пара, що надходить у дезодоратор, повинна характеризуватися максимальною чистотою і відсутністю в ній вільного кисню. Наявність повітря в парі сприяє окислюванню олії.
Для очищення (дезодорації) рослинних масел використовують апарат, схема якого показана на рисунку. В жир барботують пару, яка захоплює разом з собою висококиплячі альдегіди і кетони, що надають жирам неприємного запаху. Далі пара разом зі здобутими компонентами направляється у конденсатор, де відбувається їх конденсація. Відгінний компонент, що називається одором, надходить у збірник.
Контрольні запитання:
1 Фізична сутність процесу перегонки, галузь використання.
2.Види перегонки, їх характеристика.
3.Охарактеризуйте апарати для проведення ректифікації.
4.Сутність і теоретичні основи процесу екстракції.