Рефлюкс


Рефлюкс - это метод, включающий конденсацию паров и возврат этого конденсата в систему, из которой он возник. Используется в промышленных [1] и лабораторных [2] перегонках . Он также используется в химии для снабжения энергией реакций в течение длительного периода времени.

Термин рефлюкс [1] [3] [4] очень широко используется в отраслях промышленности, которые используют крупные дистилляционные колонны и ректификационные колонны , такие как нефтеперерабатывающие заводы , нефтехимические и химические заводы и заводы по переработке природного газа .

В этом контексте флегма относится к части верхнего жидкого продукта из дистилляционной колонны или ректификационной колонны, которая возвращается в верхнюю часть колонны, как показано на схематической диаграмме типичной промышленной дистилляционной колонны. Внутри колонны стекающая вниз флегма обеспечивает охлаждение и конденсацию восходящих паров, тем самым повышая эффективность дистилляционной колонны.

Чем больше флегмы предусмотрено для данного количества теоретических тарелок , тем лучше колонна отделяет низкокипящие материалы от более высококипящих. И наоборот, для заданного желаемого разделения, чем больше орошения обеспечивается, тем меньше требуется теоретических тарелок. [5]

Смесь реагентов и растворителя помещают в подходящий сосуд, например круглодонную колбу . Этот сосуд соединен с конденсатором с водяным охлаждением , который обычно открыт сверху в атмосферу. Реакционный сосуд нагревают, чтобы вскипятить реакционную смесь; пары, образующиеся из смеси, конденсируются в конденсаторе и возвращаются в сосуд под действием силы тяжести. Цель состоит в том, чтобы термически ускорить реакцию, проводя ее при повышенной контролируемой температуре (т.е. температуре кипения растворителя ) и давлении окружающей среды без потери больших количеств смеси. [6]

На схеме показан типичный рефлюксный аппарат. Он включает водяную баню для косвенного нагрева смеси. Поскольку многие используемые растворители являются легковоспламеняющимися , прямой нагрев с помощью горелки Бунзена , как правило, не подходит, и используются альтернативы, такие как водяная баня, масляная баня , песчаная баня , электрическая плитка или колбонагреватель . [6]


Рефлюксная система в типичной промышленной дистилляционной колонне
Лабораторный рефлюксный аппарат для нагревания химической реакции
Лабораторный прибор, использующий рефлюкс для снабжения энергией химических реакций. В качестве приемной колбы используется колба Эрленмейера . Здесь дистилляционная головка и ректификационная колонна объединены в одно целое.