СХЕМЫ РЕКТИФИКАЦИОННЫХ УСТАНОВОКЛюбая ректификационная установка состоит из колонной части, в которой расположены тарелки или насадка, и кипятильника (куба), представляющего собой кожухотрубчатый или змеевиковый теплообменник. Кипятильник может быть встроенным в нижнюю колонную часть либо вынесенным за пределы колонны. В пищевой промышленности используют главным образом тарельчатые и насадочные ректификационные колонны. Ректификационная установка непрерывного действия показана на рис. 5. Исходная смесь, нагретая в подогревателе, подается на тарелку питания ректификационной колонны и за счет теплоты, поступающей из кипятильника, разделяется в результате ректификации на дистиллят и кубовый остаток. Пары, выходящие из колонны, конденсируются полностью или частично в дефлегматоре. В случае полной конденсации паров полученный дистиллят в разделительном сосуде разделяется на две части. Одна часть — флегма через гидрозатвор поступает на орошение колонны на верхнюю тарелку, вторая часть — дистиллят охлаждается в холодильнике и направляется в сборник. В случае неполной конденсации паров в дефлегматоре они поступают в конденсатор-холодильник, где конденсируются и охлаждаются. Кубовый остаток в зависимости от его ценности либо собирается в емкости, либо как сточные воды направляется на утилизацию.
1 — сборники; 2 — подогреватель; 3 — ректификационная колонна; 4 — дефлегматор; 5 — разделительный сосуд; 6 — холодильники; 7 — насосы; 8 — кипятильник Рисунок 5 - Ректификационная установка непрерывного действия На практике часто встречаются случаи разделения исходной смеси на три и более части. Так. в спиртовом производстве из бражки выделяют этиловый спирт, эфироальдегидную фракцию и сивушные масла. Ректификационная установка для разделения многокомпонентной смеси показана на рис. 6. Установка многоколонная, предназначена для непрерывного разделения исходной смеси на три части: А, В и С.
Рисунок 6 - Ректификационная установка для разделения многокомпонентной смеси Первая колонна обеспечивает разделение смеси на А+ВС или АВ+С. Для последующего разделения смеси на п частей требуется ректификационная установка, состоящая из п— ректификационных колонн. Ректификационная установка периодического действия, используемая в малотоннажных производствах, показана на рис. 7. Исходная смесь загружается в кипятильник, который обогревается насыщенным водяным паром. После нагрева смеси до температуры кипения ее пары поступают в нижнюю часть ректификационной колонны. Поднимаясь по колонне, парыобогащаются легколетучим компонентом и поступают в дефлегматор, в котором конденсируются. Как и при непрерывной ректификации, конденсат разделяется на флегму и продукт, который после охлаждения в холодильнике собирается в сборнике. После извлечения продукта кубовый остаток сливают и загружают в куб новую порцию исходной смеси.
1 — кипятильник; 2 — колонна; 3 — дефлегматор; 4 — холодильник; 5 — сборник Рисунок 7 - Ректификационная установка периодического действия
Контрольные вопросы 1. Какие методы применяют для разделения жидких однородных смесей? На каких свойствах жидких смесей основанье эти методы разделения? 2. В чем заключаются различия в поведении идеальных и реальных жидких смесей'. 3. Что такое простая перегонка? При разделении каких смесей ее применяют? 4. Какие разновидности простой перегонки применяются в пищевой технологии? 5. В чем заключается процесс ректификации? 6. Какие конструкции ректификационных колонн применяют в пищевой технологии? В чем заключается различие в их работе?
литература 1. Кавецкий, Г.Д. Процессы и аппараты пищевой технологии / Г.Д. Кавецкий, Б.В. Васильев. - М.: Колос, 2007. - 555с. 2. Плаксин, Д. С. Процессы и аппараты пищевых производств / Д.С. Плаксин. - М.: Информагротех, 2006. - 735с.
|
