Distillasiya nədir? Bu, mayenin buxara çevrilməsi prosesidir, sonra yenidən maye halına gəlir. Ən sadə misal suyun distillə edilməsidir, burada çaydandakı buxar damcılar şəklində soyuq səthə yığılır.
Tətbiq və tarix
Distilasiya mayeləri uçucu olmayan bərk maddələrdən ayırmaq üçün, məsələn, spirtlərin fermentləşdirilmiş materiallardan distillə edilməsində və ya benzin, kerosin və sürtkü materiallarının istehsalında olduğu kimi müxtəlif qaynama temperaturlu iki və ya daha çox mayenin ayrılması üçün istifadə olunur. neftdən. Digər sənaye tətbiqlərinə formaldehid və fenol kimi kimyəvi maddələrin emalı və dəniz suyunun duzsuzlaşdırılması daxildir.
Distillasiya prosesi yəqin ki, qədim təcrübəçilər tərəfindən istifadə edilmişdir. Aristotel (e.ə. 384-322) dəniz suyunu buxarlamaqla təmiz suyun əldə oluna biləcəyini qeyd etmişdir. Yaşlı Pliniy (eramızdan əvvəl 23-79) ibtidai kondensasiya üsulunu təsvir etmişdir ki, bu üsulla kanifolun qızdırılması ilə əldə edilən yağın üstünə qoyulmuş yunun üzərinə yığılır.alembic.
Sadə distillə
Sənayedə və laboratoriya tədqiqatlarında istifadə olunan distillə üsullarının əksəriyyəti sadə distillə üzrə variasiyalardır. Bu əsas texnologiya mayenin qızdırıldığı bir kub və ya retortdan, buxarı soyutmaq üçün bir kondensatordan və distillat toplamaq üçün bir qabdan istifadə edir. Maddələrin qarışığı qızdırıldıqda onların ən uçucusu və ya ən aşağı qaynama temperaturuna malik olanı əvvəlcə distillə edilir, sonra digərləri distillə edilir və ya heç distillə olunmur. Belə sadə aparat uçucu olmayan komponentləri olan mayelərin təmizlənməsi üçün əladır və müxtəlif qaynama nöqtələri olan maddələrin ayrılması üçün kifayət qədər effektivdir. Laboratoriya istifadəsi üçün cihazın hissələri adətən şüşədən hazırlanır və tıxaclar, rezin şlanqlar və ya şüşə borularla birləşdirilir. Sənaye miqyasında avadanlıq metal və ya keramikadan hazırlanır.
Fraksiyalı distillə
Fraksiyalı və ya diferensial distillə adlanan üsul neft emalı üçün işlənib hazırlanmışdır, çünki qaynama nöqtələri az fərqlənən mayeləri ayırmaq üçün sadə distillə səmərəsizdir. Bu halda, buxarlar dəfələrlə kondensasiya olunur və izolyasiya edilmiş şaquli konteynerdə buxarlanır. Burada xüsusi rolu kondensatın bir hissəsini yenidən hərəkətsizliyə qaytarmağa imkan verən quru buxarlayıcılar, fraksiya sütunları və kondensatorlar oynayır. Məqsəd qarışığın yüksələn müxtəlif fazaları arasında sıx əlaqəyə nail olmaqdır kiyalnız buxar şəklində olan ən uçucu fraksiyalar qəbulediciyə çatdı, qalanları isə kuba doğru maye şəklində qayıtdı. Belə əks cərəyanlar arasında təmas nəticəsində uçucu komponentlərin təmizlənməsi rektifikasiya və ya zənginləşdirmə adlanır.
Çoxlu distillə
Bu üsula çoxmərhələli flaş buxarlanma da deyilir. Bu başqa bir sadə distillə növüdür. Məsələn, böyük kommersiya duzsuzlaşdırma zavodlarında suyu distillə etmək üçün istifadə olunur. Mayenin buxara çevrilməsi istilik tələb etmir. Sadəcə olaraq yüksək atmosfer təzyiqi olan konteynerdən aşağı təzyiqə malik konteynerə axır. Bu, buxarın mayeyə kondensasiyası ilə müşayiət olunan sürətli buxarlanmaya səbəb olur.
Vakuum distillə
Azaldılmış təzyiq prosesinin bir variantı vakuum yaratmaq üçün vakuum nasosundan istifadə edir. "Vakuum distillə" adlanan bu üsul bəzən normal şəraitdə yüksək temperaturda qaynayan və ya qaynadılan zaman parçalanan maddələrlə istifadə olunur.
Vakuum nasosları sütunda atmosfer təzyiqindən çox aşağı olan təzyiq yaradır. Onlara əlavə olaraq vakuum tənzimləyiciləri istifadə olunur. Parametrlərə diqqətlə nəzarət etmək çox vacibdir, çünki ayırma səmərəliliyi müəyyən bir temperatur və təzyiqdə nisbi dəyişkənlik fərqindən asılıdır. Bu ayarın dəyişdirilməsi prosesin gedişatına mənfi təsir göstərə bilər.
Vakuum distilləsi neft emalı zavodlarında yaxşı tanınır. Ənənəvi distillə üsulları ayrıdıryüngül karbohidrogenlər və ağır karbohidrogenlərdən olan çirklər. Qalıq məhsul vakuum distilləsinə məruz qalır. Bu, yağlar və mumlar kimi yüksək qaynayan karbohidrogenləri aşağı temperaturda ayırmağa imkan verir. Metod həmçinin istiliyə həssas üzvi kimyəvi maddələrin ayrılması və üzvi həlledicilərin bərpasında istifadə olunur.
Buxar distilləsi nədir?
Buxar distilləsi normal qaynama nöqtəsindən aşağı temperaturlarda alternativ distillə üsuludur. Distillə edilmiş maddə qarışmayan və su ilə kimyəvi reaksiya vermədikdə istifadə olunur. Belə materiallara misal olaraq yağ turşuları və soya yağıdır. Distillə zamanı mayenin içinə buxar daxil olur ki, bu da onu qızdırır və buxarlanır.
Qablaşdırılmış sütunda distillə
Qablaşdırılmış sütunlar ən çox udma üçün istifadə edilsə də, buxar-maye qarışıqlarının distillə edilməsi üçün də istifadə olunur. Bu dizayn sistemin səmərəliliyini artıran böyük bir təmas səthi sahəsi təmin edir. Belə strukturun başqa adı distillə sütunudur.
İş prinsipi aşağıdakı kimidir. Fərqli dəyişkənliyə malik komponentlərin xam qarışığı sütunun mərkəzinə verilir. Maye burundan aşağı axır və buxar yuxarıya doğru hərəkət edir. Tankın altındakı qarışıq ön qızdırıcıya daxil olur və buxarla çıxır. Qaz qablaşdırmadan yuxarı qalxır, mayenin ən uçucu komponentlərini götürür, sütundan çıxır və kondensatora daxil olur. Mayeləşmədən sonra məhsul daxil olurbəlğəm toplayıcıya daxil edilir, burada o, distillə və suvarma üçün istifadə edilən fraksiyaya ayrılır.
Müxtəlif konsentrasiyalar daha az uçucu komponentlərin buxar fazasından maye fazaya keçməsinə səbəb olur. Burun təmas müddətini və sahəsini artırır, bu da ayırma səmərəliliyini artırır. Çıxışda buxarda uçucu komponentlərin maksimum miqdarı var, onların mayedəki konsentrasiyası isə minimaldır.
Burunlar toplu və paketlərdə doldurulur. Doldurucunun forması təsadüfi və ya həndəsi quruluşa malik ola bilər. O, gil, çini, plastik, keramika, metal və ya qrafit kimi inert materialdan hazırlanır. Doldurucu adətən 3 ilə 75 mm arasında ölçülərə malikdir və buxar-maye qarışığı ilə təmasda olan böyük bir səth sahəsinə malikdir. Toplu doldurma yüksək ötürmə qabiliyyəti, yüksək təzyiqə davamlılıq və aşağı qiymətə malikdir.
Metal doldurucular yüksək möhkəmliyə və yaxşı nəmlənmə qabiliyyətinə malikdir. Keramika daha yüksək nəmlənmə qabiliyyətinə malikdir, lakin o qədər də möhkəm deyil. Plastik olanlar kifayət qədər güclüdür, lakin aşağı axınlarda yaxşı nəmlənmir. Keramika doldurucuları korroziyaya davamlı olduğundan, plastiğin dözə bilməyəcəyi yüksək temperaturda istifadə olunur.
Paket nozzləri ölçüləri sütunun diametrinə uyğun gələn strukturlaşdırılmış şəbəkədir. Maye və buxar axını üçün uzun kanallar təmin edir. Onlar daha bahalıdır, lakin təzyiq düşməsini az altmağa imkan verir. Paket başlıqlarına aşağı axın sürətlərində və aşağı təzyiq şəraitində üstünlük verilir. Onlar adətən ağacdan, sac metaldan və ya toxunmuş şəbəkədən hazırlanır.
Holventin bərpası və neft-kimya sənayesində istifadə olunur.
Distillasiya sütununda distillə
Ən çox istifadə edilən sütun növü. Plitələrin sayı istənilən saflıqdan və ayrılmanın mürəkkəbliyindən asılıdır. Bu, distillə sütununun hündürlüyünə təsir edir.
Onun işləmə prinsipi aşağıdakı kimidir. Qarışıq sütunun hündürlüyünün ortasında qidalanır. Konsentrasiya fərqi daha az uçucu komponentlərin buxar axınından maye axınına keçməsinə səbəb olur. Kondensatordan çıxan qaz ən çox uçucu maddələrdən ibarətdir, daha az uçucu maddələr isə qızdırıcıdan maye axınına keçir.
Sütundakı plitələrin həndəsəsi qarışığın müxtəlif faza halları arasında əlaqənin dərəcəsinə və növünə təsir göstərir. Struktur olaraq, onlar ələk, klapan, qapaq, qəfəs, kaskad və s. Buxar üçün deşikləri olan ələk qabları, aşağı qiymətə yüksək performans təmin etmək üçün istifadə olunur. Açılışların açılış və bağlanma klapanları ilə təmin olunduğu daha ucuz klapan qabları materialın yığılması səbəbindən tıxanmağa meyllidir. Qapaqlar buxarın kiçik deşiklərdən mayedən keçməsinə imkan verən qapaqlarla təchiz edilmişdir. Bu, aşağı axın sürətlərində təsirli olan ən qabaqcıl və bahalı texnologiyadır. Maye drenaj şaquli boruları vasitəsilə bir qabdan digərinə axır.
Cədvəl sütunları tez-tez proses tullantılarından həllediciləri bərpa etmək üçün istifadə olunur. Onlar həmçinin qurutma əməliyyatında metanolun bərpası üçün istifadə olunur. Su maye məhsul kimi çıxır və uçucu üzvi tullantılar buxar fazasına keçir. Distillə sütununda distillə budur.
Kriogen distillə
Kriogen distillə maye vəziyyətə qədər soyudulmuş qazlara ümumi distillə üsullarının tətbiqidir. Sistem -150 °C-dən aşağı temperaturda işləyir. Bunun üçün istilik dəyişdiriciləri və rulonlardan istifadə olunur. Bütün quruluşa kriogen blok deyilir. Mayeləşdirilmiş qazlar qurğuya daxil olur və çox aşağı temperaturda distillə edilir. Kriogen distillə sütunları qablaşdırıla və qablaşdırıla bilər. Toplu material aşağı temperaturda daha az təsirli olduğu üçün partiya dizaynına üstünlük verilir.
Kriogen distillənin əsas tətbiqlərindən biri havanın onun tərkib qazlarına ayrılmasıdır.
Ekstraktiv distillə
Ekstraktiv distillə qarışığın komponentlərindən birinin nisbi dəyişkənliyini dəyişmək üçün həlledici kimi çıxış edən əlavə birləşmələrdən istifadə edir. Ekstraksiya sütununda ayrılacaq maddələrə bir həlledici əlavə edilir. Bərpa ediləcək qida axınının komponenti həlledici ilə birləşir və maye fazadan çıxır. Digər komponent buxarlanır və distillə daxil olur. İkinci qaçışbaşqa bir sütun maddəni həlledicidən ayırmağa imkan verir, daha sonra dövrü təkrarlamaq üçün əvvəlki mərhələyə qayıdır.
Ekstraktiv distillə yaxın qaynama nöqtələri olan birləşmələri və azeotrop qarışıqları ayırmaq üçün istifadə olunur. Ekstraksiya distilləsi dizaynın mürəkkəbliyinə görə sənayedə adi distillə kimi geniş yayılmayıb. Buna misal olaraq sellülozun alınması prosesini göstərmək olar. Üzvi həlledici sellülozu liqnindən ayırır və ikinci distillə nəticəsində təmiz maddə əmələ gəlir.
