Kolumna rektyfikacyjna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Laboratoryjna kolumna rektyfikacyjna z płaszczem elektrycznym
Kolumny rektyfikacyjne rafinerii ropy naftowej

Kolumna rektyfikacyjnasprzęt laboratoryjny, a także urządzenie przemysłowe, stosowane np. na wielką skalę w rafineriach ropy naftowej, w kształcie pionowej rury (lub walca), w której zachodzi kaskadowy, wielopoziomowy proces rektyfikacji.

Grawitacja (ciążenie powszechne) – jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.Rektyfikacja (destylacja frakcyjna/frakcjonowana/frakcjonująca) – z fizycznego punktu widzenia destylacja kaskadowa (wielopoziomowa), w której każdy stopień procesu jest zasilany produktem (destylatem) poprzedniego; z punktu widzenia inżynierii procesowej rektyfikacja jest procesem jednostkowym, w którym mieszanina ciekła jest rozdzielana na frakcje o różnej (zwykle zbliżonej) lotności.

Zasada działania[ | edytuj kod]

Na dole kolumny umieszcza się kolbę lub kadź (kocioł) z rektyfikowaną cieczą, a na jej górze głowicę lub deflegmator, których zadaniem jest częściowe zawracanie skraplanej cieczy (orosienia) z powrotem do kolumny, a częściowe kierowanie jej do odbieralnika.

Termos – naczynie o podwójnych ściankach, między którymi jest szczelna przestrzeń, w której panuje bardzo niskie ciśnienie, zwane próżnią techniczną. Naczynie to służy głównie do przechowywania substancji o dużej różnicy temperatury względem otoczenia.Rafineria ropy naftowej - podstawowy zakład przemysłu petrochemicznego wytwarzający paliwa, oleje, smary, asfalty oraz inne surowce wytwarzane z ropy naftowej.

Kolumny rektyfikacyjne działają zawsze w układzie przeciwprądowym. Z góry do dołu spływa, pod wpływem grawitacji, skroplona ciecz, zaś od dołu do góry podążają opary destylowanej mieszaniny, wskutek czego znajdują się one w stałym kontakcie z cieczą. Wewnątrz kolumny występują elementy konstrukcyjne, które dodatkowo zwiększają powierzchnię kontaktu cieczy z oparami. W najprostszym przypadku są to półki z wąskimi otworami. W teorii rektyfikacji przyjmuje się, że na jednym elemencie (półce) następuje pojedynczy akt destylacji, czyli odparowanie i ponowne skroplenie cieczy. W praktyce laboratoryjnej kolumny półkowe są stosowane rzadko. Zamiast półek używa się kształtek o skomplikowanych kształtach, którymi wypełnia się kolumny, lub też stosuje się wypustki wychodzące ze ściany kolumny do jej wnętrza.

Pierścienie Raschiga – rodzaj wypełnienia kształtkowego wymienników masy, takich jak kolumna rektyfikacyjna lub kolumna absorpcyjna, stosowanych w instalacjach przemysłu chemicznego. Nazwa pierścieni pochodzi od nazwiska ich wynalazcy, niemieckiego chemika Friedricha Raschiga.Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

Efektywność kolumn podaje się w jednostkach zwanych półkami teoretycznymi, które odpowiadają pojedynczym aktom odparowania i skroplenia w izotermicznych warunkach równowagowych. Jeśli kolumna ma na przykład 100 półek teoretycznych, oznacza to, że w jej wnętrzu następuje rozdział równy 100 aktom zwykłej destylacji równowagowej.

Deflegmator (skraplacz częściowy) – urządzenie działające podobnie do kolumny rektyfikacyjnej, zwiększające efektywność procesu destylacji (służącego rozdzielaniu mieszanin ciekłych).Próżnia – w rozumieniu tradycyjnym pojęcie równoważne pustej przestrzeni. We współczesnej fizyce, technice oraz rozumieniu potocznym pojęcie próżni ma zupełnie odmienne konotacje.

Na efektywność działania kolumny, oprócz wypełnienia, mają też wpływ warunki, w jakich odbywa się rektyfikacja: ciśnienie, temperatura i stosunek cieczy zawracanej do odbieranej. Im większy jest ten stosunek, tym lepszy rozdział. Jednak jego zwiększanie skutkuje też dłuższym czasem całego procesu i wzrostem jego kosztów. Najlepszy rozdział uzyskuje się przy zachowaniu identycznego ciśnienia i temperatury na całej długości kolumny. Temperaturę kontroluje się za pomocą tzw. płaszcza termicznego.

Kolba – podstawowe naczynie laboratoryjne, które służy do prowadzenia reakcji chemicznych, przechowywania odczynników, destylacji i wielu innych procesów prowadzonych z ciekłymi materiałami.Półka teoretyczna (stopień teoretyczny) – hipotetyczna przestrzeń takich instalacji, jak np. kolumny rektyfikacyjne, chromatograficzne, ekstrakcyjne, adsorpcyjne lub absorpcyjne, która charakteryzuje się określonym stanem równowagi termodynamicznej, ustalonym między fazami (np. ciecz i para, gaz i faza stała, dwie nie mieszające się ciecze).


Podstrony: 1 [2] [3]




Warto wiedzieć że... beta

Ciśnienie – wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:
Głowica rektyfikacyjna – sprzęt laboratoryjny będący częścią aparatury do rektyfikacji lub destylacji. Spełnia on tę samą rolę, co zwykła nasadka destylacyjna i łącznik destylacyjny, tyle że umożliwia kontrolowanie tempa wypływu destylowanej cieczy z aparatury destylacyjnej. Część skroplonej cieczy jest bowiem zawracana do układu, a część jest kierowana do odbieralnika. Głowica rektyfikacyjna umożliwia też zwykle prostą wymianę odbieralników w trakcie destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem bez konieczności jej przerywania, czy stosowania krówki destylacyjnej.

Reklama