Ocena brak

Destylacja i rektyfikacja

Autor /hanula Dodano /12.04.2013

Destylacja jest to metoda wydzialania pojedynczego składnika lubgrupy składników z ciekłej mieszaniny przez odparowanie z wykorzystaniemzróżnicowanej lotności składników. Rozróżnia się dwa zasadniczesposoby destylacji, mianowicie destylację prostą i frakcjonującączyli rektyfikację.W destylacji prostej ciekłą mieszaninę wprowadza się w stanwrzenia. Opary znad wrzącej cieczy odprowadza się do chłodnicy, gdziepo oziębieniu zostają skroplone i w postaci destylatu wzbogaconegow składniki najbardziej lotne zbiera się w odbieralniku. W zbiorniku podestylacji pozostaje ciecz wyczerpana czyli zubożona o składnikinajbardziej lotne. Większą czystość destylatu z punktu widzenia zawartychw nim składników o zbliżonych temperaturach wrzenia uzyskujesię przez zastosowanie w układzie destylacji tzw. deflegmacji. Deflegmacjapolega na niewielkim ochłodzeniu oparów w deflagmatorze przedchłodnicą główną i zwróceniu skroplonej w nim części oparów składnikówwrzących w nieco wyższej temperaturze. Rektyfikaqę przeprowadzasię w specjalnych aparatach kolumnowych wyposażonychzwykle w deflegmatory oraz urządzenia pozwalające na wielostopnioweskraplanie oparów zanim składnik najbardziej lotny trafi przez chłodnicędo odbieralnika.

Destylacyjne rozdzielanie ciekłych mieszaninroztworów musi uwzględniać fizykochemiczne uwarunkowania tychroztworów.Mieszaniny mogą być dwu- lub wieloskładnikowe. Wśród roztworówdwuskładnikowych mogą być mieszaniny z wzajemnie nierozpuszczalnymiskładnikami (benzen-woda) i mieszaniny ze składnikamiwzajemnie rozpuszczalnymi (etanol-woda). W przypadku mieszanindwóch składników niemieszających się (nierozpuszczających się wzajemnie)do opisania stanu równowagi stosuje się prawo Daltona. Wedługprawa Daltona ciśnienie cząstkowe pary każdego składnika w mieszaniniepar jest równe ciśnieniu pary nasyconej czystego składnika w temperaturzewrzenia mieszaniny a ciśnienie mieszaniny par jest równesumie ciśnień cząstkowych poszczególnych składników. W przemyślespożywczym najczęściej spotykamy się z przypadkami roztworówdwuskładnikowych o wzajemnie rozpuszczalnych składnikach. Mieszaninytakie dzielimy na dwie grupy: mieszaniny doskonałe, mieszaninyz minimalnymi i maksymalnymi temperaturami wrzenia.

Do mieszanin doskonałych ma zastosowanie prawo Raoulta, któregłosi, że ciśnienie cząstkowe pary każdego składnika w mieszaninie parnad wrzącą mieszaniną jest w dowolnej temperaturze równe ciśnieniupary nasyconej tego składnika pomnożonemu przez ułamek molowytego składnika w tej mieszaninie. Niestety większość roztworów,będących mieszaniną składników wzajemnie mieszających się nic stosujesię do prawa Raoulta. Oznacza to, że w przypadku takich roztworówprężność pary mieszaniny jest większa lub mniejsza od sumy prężnościcząstkowych składników w danej temperaturze. Mamy wówczas doczynienia z mieszaninami o maksymalnej lub minimalnej prężności par.Są to mieszaniny azeotropowe przy minimalnej lub maksymalnejzawartości składnika. Mieszanina azeotropowa z maksymalną prężnościąpary wrze w niższej temperaturze, a mieszanina z minimalnąprężnością par wrze w temperaturze wyższej od temperatury wrzeniamieszaniny wyjściowej. Na rys. 2.72 są przedstawione wykresy równowagoweukładów ciecz-para dla mieszanin dwuskładnikowych wzajemnierozpuszczających się.

Podobne prace

Do góry