Оборудование для перегонки и ректификации

Перегонка – это процесс разделения смеси, которая состоит из двух или большего числа летучих компонентов.

Разделение перегонкой заключается в разнице летучести и температуре кипения компонентов смеси. При кипении смеси легколетучий компонент переходит в паровую фазу в большем количестве, чем менее летучий, и количество менее летучего компонента в паре увеличивается. При конденсации этого пара получают жидкость, которая содержит большее количество менее летучего компонента.

При многократной перегонке смесь возможно разделить на относительно чистые составляющие.

На пищевых производствах применяют несколько способов разделения смесей - простую перегонку, перегонку с дефлегмацией, и ректификацию.

Простая перегонка, или дистилляция - это процесс однократного частичного испарения жидкой смеси и конденсации образованного пара (рис. 7.62). Этот способ используют тогда, когда нет необходимости полностью разделять смесь, и также, когда летучесть компонентов смеси значительно отличается. Простую перегонку используют в производстве коньяка и эфирных масел.

Ректификация - это процесс многократной перегонки при противоточном взаимодействии пара, который образуется при перегонке, с жидкостью (флегмой), которую получают при конденсации. Ректификация обеспечивает более полное разделение смеси, получают более чистые конечные продукты с минимальным содержанием примесей.

Аппарат для простой перегонки (дистилляции) (рис.7.62) состоит их куба и конденсатора.

Рис.7.62. Аппарат для простой перегонки: 1 – куб; 2 – конденсатор; 3 - нагреватель

Ёмкость, в которой кипит исходная смесь, называется куб.

Аппарат, в котором происходит конденсация пара, называется конденсатор, cконденсировавшийся пар - дистиллят.

Жидкость, которая осталась в кубе после процесса перегонки, называется кубовый остаток.

Пары, образующиеся в кубе, удаляются в конденсатор 2, конденсируются и образуют дистиллят.

При помощи простой перегонки невозможно получить дистиллят с высоким содержанием легко летучего компонента. Для более полного разделения смеси используется перегонка с дефлегмацией.

Дефлегмация - это частичная конденсация пара. Процесс заключается в том, что образованный при перегонке пар частично конденсируют, и конденсат возвращают в куб. Образованный конденсат называется флегма. Частичная конденсация происходит в специальном конденсаторе, который называется дефлегматор.

При перегонке с дефлегмацией концентрация легко летучего компонента в дистилляте увеличивается, но производительность процесса уменьшается.

Аппараты для перегонки с дефлегмацией показаны на рисунках 7.63. и 7.64. В простейшем аппарате (рис. 7.63.) для дефлегмации используется шлём 2, установленный над кубом 1.

Рис. 7.63. Перегонный аппарат с дефлегмационным приспособлением в виде шлёма:1 – куб; 2 – шлём; 3 – конденсатор.

Рис. 7.64. Перегонный аппарат с тарельчатым дефлегмационным приспособлением: 1 – куб; 2 – тарельчатое дефлегмационное приспособление; 3 – конденсатор.

Шлем охлаждается воздухом. Часть пара в нём конденсируется и возвращается в куб.

Также используется перегонный аппарат с дефлегматором тарельчатого типа (рис. 7.66). В дефлегмационном устройстве установлены тарелки 2. Дефлегматор орошается водой, на тарелках образуется конденсат - флегма, которая возвращается в куб.

Если необходимо произвести перегонку при более низкой температуре – процесс проводят под вакуумом. Для этого конденсатор соединяют с вакуум-насосом, который откачивает неконденсирующиеся газы. Как известно, при более низком давлении температура кипения жидкости ниже.