15)Перегонка и ректификация

Разделение жидких однородных смесей (растворов), состоящих из двух или большего числа летучих компонентов, производится перегонкой или ректификацией.

Разделение путем перегонки основано на различной температуре кипения отдельных веществ, входящих в состав смеси. Так, если смесь состоит из двух компонентов, то при испарении компонент с более низкой температурой кипения (низко- кипящий компонент) переходит в пары, а компонент с более высокой температурой кипения (высококипящий компонент) остается в жидком состоянии. Полученные пары конденсируются, образуя дистиллят или ректификат, а неиспаренная жидкость называется остатком.

В результате перегонки низкокипящий компонент переходит в дистиллят, а высококипящий – в остаток. Такой процесс называется простой перегонкой. При этом не достигается полного разделения смеси. Оба компонента являются летучими, оба переходят в пары, но в разной степени. Поэтому образующиеся при перегонке пары не представляют собой чистого низкокипящего компонента.

Из-за большой летучести низкокипящий компонент испаряется в большей степени, чем высококипящий компонент. Значит, в дистилляте содержание низкокипящего компонента выше, чем в исходной смеси, а в остатке наоборот: содержание низкокипящего компонента ниже, чем в исходной смеси. В этом и является отличие перегонки от выпаривания (при выпаривании растворенное вещество нелетучее, а в пары переходит только летучий компонент).

Простую перегонку применяют для грубого разделения смесей или для предварительной очистки продуктов от нежелательных примесей.

Для достижения наиболее полного разделения компонентов применяют достаточно сложный вид перегонки – ректификацию.

Ректификация заключается в многократном испарении исходной смеси и конденсации образующихся паров, в противоточном воздействии паров, образующихся при перегонке, с жидкостью, получаемой при конденсации паров.

Способ разделения смеси на компоненты путем ректификации является основным в спиртовом и ликеро-водочном производствах, в производстве эфирных масел, при переработке нефтепродуктов и др.

16)Адсорбция и абсорбция

Абсорбция –процесс поглощения газов или паров газовых или паров из газовых или паровых смесей жидкими поглотителями. В основе процесса абсорбции лежит закон Рауля, согласно которому парциальное давление абсорбента над раствором равно давлению пара чистого абсорбента, умноженному на его мольную долю в растворе:

р_аб=Р_аб(1-Х),

где: р_аб- давление паров абсорбента над раствором, Р_аб – давление паров чистого абсорбента, Х – мольная доля абсорбированного газа в растворе.

Абсорбция – процесс избирательный и обратимый. Поэтому в сочетании с обратным абсорбции процессом десорбции он используется для разделения газовых и паровых смесей на отдельные компоненты.

Аппараты для проведения абсорбции (абсорбенты) делятся на 3 типа:

-абсорбенты, в которых контакт фаз между жидкостью и газом(паром) осуществляется в слое жидкости, растекающейся по насадке

-абсорбенты, в которых контакт фаз создается между потоками газа и жидкости (абсорбционные колонны)

-абсорбенты, в которых контакт создается за счет разбрызгивания жидкости в газе с помощью форсунок

Во всех случаях с помощью этих приемов достигается увеличение поверхности контакта фаз и движущей силы процесса массообмена.

Адсорбция – процесс поглощения газов или паров твердыми поглотителями или поверхностным слоем жидких поглотителей.