Ректификация
Ректифика́ция (от лат. rectus — прямой и facio — делаю) — процесс разделения двойных или многокомпонентных смесей за счёт противоточного массообмена между паром и жидкостью. Ректификация — разделение жидких смесей на практически чистые компоненты, различающиеся температурами кипения, путём многократного частичного испарения жидкости и частичной конденсации паров.
Ректификацию широко применяют в промышленности, например, для получения этанола с отделением сивушных масел и альдегидных фракций, для выделения бензинов, керосинов и других фракций из нефти, а также получения компонентов воздуха (кислорода, азота, инертных газов).
Проводят ректификацию в башенных колонных аппаратах, снабжённых контактными устройствами (тарелками или насадкой) — ректификационных колоннах, в которых осуществляется многократный контакт между потоками паровой и жидкой фаз. Движущая сила ректификации — отличие фактических (рабочих) концентраций компонентов в паровой фазе от равновесных для данного состава жидкой фазы. Парожидкостная система стремится к достижению равновесного состояния. При контакте с жидкостью пар обогащается легколетучими (низкокипящими) компонентами — НК, а жидкость — труднолетучими (высококипящими) компонентами — ВК. Жидкость и пар движутся противотоком: пар — вверх, жидкость — вниз, поэтому при достаточно большой высоте колонны в её верхней части можно получить практически чистый целевой компонент. В зависимости от процесса, таковым компонентом может быть либо вещество, либо азеотропная смесь.
В зависимости от температур кипения разделяемых жидкостей ректификацию проводят под разным давлением: атмосферным — для кипящих при 30-150 °С, выше атмосферного — для жидкостей с низкими температурами кипения, например, сжиженных газов, в вакууме — для снижения температур кипения высококипящих. Ректификацию можно осуществлять непрерывно или периодически. Колонны для непрерывной ректификации состоят из двух ступеней: верхней — укрепляющей, где пар «укрепляется» — обогащается НК, и нижней — исчерпывающей, где жидкая смесь исчерпывается — из неё извлекаются НК и она обогащается ВК. При периодической ректификации в колонне производится только укрепление пара. Различают ректификацию бинарных (двухкомпонентных) и многокомпонентных смесей.
Корректный ручной расчёт процесса ректификации возможен только для бинарных систем. Для этого по экспериментальным данным строят фазовую диаграмму пар - жидкость, на которой проводят рабочую линию процесса (на рисунке изображён периодический процесс) из точки на диагонали (линия жидкости), соответствующей составу дистиллята до линии ординат в точке ,
