Сделай Сам (Огонек) 2004-05, страница 9

кой. Колонна включает в себя ректификационную часть и головку колонны. Ректификационная часть колонны представляет собой трубу, заполненную контактными элементами, а снаружи покрытую теплоизоляцией. Внизу ректификационной части колонны обычно монтируется манометрическая трубочка для измерения перепада давления в колонне. К головке колонны с помощью системы патрубков подсоединены термометр, конденсатор, охладитель и регулятор отбора. Через охладитель и конденсатор постоянно протекает охлаждающая вода.

Лабораторная ректификационная установка работает следующим образом. С помощью нагревателя кубовая жидкость доводится до кипения. Образующийся в кубе пар по ректификационной части колонны поднимается вверх и попадает в конденсатор, где происходит его полная конденсация. Часть этого §| конденсата (ее называют флегмой, от греч. Phlegma — слизь, мокрота — промежуточный продукт-кон-денсат, получаемый в процессе дробной фракционной перегонки) возвращается в ректификационную часть колонны, а другая его часть проходит через охладитель и в виде дистиллята стекает в приемную емкость. Соотношение между расходами флегмы и отбираемого дисиллята называется флегмовым числом и устанавливается с помощью регулятора отбора. По всей высоте ректификационной части колонны происходит процесс тепломассообмена между стекающей вниз флегмой и поднимающимся вверх паром. В результате этого в головке колонны накапливается в виде пара и флегмы самый легкокипящий (с наименьшей температурой кипения) компонент кубовой жидкости, а следом за ним

сама собой выстраивается «номерная очередь» (вниз по высоте колонны) из разных веществ. «Номером» в этой очереди является температура кипения каждого компонента, возрастающая по мере опускания по колонне. При необходимости с помощью регулятора отбора осуществляется медленный и последовательный отбор этих веществ в соответствии с их очередностью. «Номер» отбираемого в каждый момент вещества регистрируется с помощью термометра. Зная эту температуру с учетом атмосферного давления, можно достаточно точно указать основное вещество дистиллята, отбираемое в данный момент времени.

Ректификация — это тепло-и мас-сообменный процесс, применяемый для разделения жидкой азеот-ропной смеси, компоненты которой различаются по температурам кипения. (Азеотропная смесь — это нераздельнокипящая смесь двух или нескольких жидкостей, которая при обычной перегонке не разделяется на фракции.) Ректификация осуществляется в противоточных колонных аппаратах с контактными элементами (тарелки — в промышленных колоннах, насадка — в лабораторных и домашних установках). Суть этого процесса заключается в многократно повторяющихся испарениях жидкости (флегмы) по высоте колонны и конденсации ее паров. В процессе ректификации происходит непрерывный обмен между жидкой и паровой фазой. Жидкая фаза обогащается более высоко-кипящим компонентом, а паровая фаза — более низкокипящим.

Немного о флегмовом числе. Понятно, что пар самой легкой фракции конденсируется в теплообменнике (дефлегматоре), установленном на верху колонны. Часть конденсата отбирается (Е), а другая часть возвра-