Войти
Система обратного потока в типичной промышленной дистилляции столбец Обратный поток - это метод, включающий конденсацию паров и возврат этого конденсата в систему, из которой он возник. Применяется в промышленных и лабораторных перегонках. Он также используется в химии для подачи энергии в реакции в течение длительного периода времени.
Термин «флегма» очень широко используется в отраслях промышленности, где используются большие дистилляционные колонны и ректификационные установки, такие как нефтеперерабатывающие заводы, нефтехимические и химические заводы и заводы по переработке природного газа.
В этом контексте флегма относится к части жидкого продукта верхнего погона из ректификационной колонны или ректификационной колонны, которая возвращается в верхнюю часть колонны, как показано на схематической диаграмме типичной промышленной дистилляционной колонны. Внутри колонны нисходящая флегма обеспечивает охлаждение и конденсацию восходящих паров, тем самым увеличивая эффективность дистилляционной колонны.
Чем больше флегмы обеспечивается для данного количества теоретических тарелок, тем лучше в колонне отделяются материалы с более низкой температурой кипения от материалов с более высокой температурой кипения. И наоборот, для заданного желаемого разделения, чем больше обеспечивается флегма, тем меньше требуется теоретических тарелок.
Лабораторный дефлегматор для нагрева химической реакции Смесь реагенты и растворитель помещают в подходящий сосуд, такой как круглодонную колбу. Этот сосуд соединен с конденсатором с водяным охлаждением, который обычно сверху открыт для атмосферы. Реакционный сосуд нагревают для кипения реакционной смеси; пары, образующиеся из смеси, конденсируются в конденсаторе и возвращаются в емкость под действием силы тяжести. Цель состоит в том, чтобы термически ускорить реакцию, проводя ее при повышенной контролируемой температуре (т.е. точка кипения растворителя ) и давлении окружающей среды без потери больших количеств смеси.
На схеме показан типичный рефлюксный аппарат. Он включает водяную баню для косвенного нагрева смеси. Поскольку многие используемые растворители легковоспламеняющиеся, прямой нагрев с помощью горелки Бунзена обычно не подходит, и альтернативы, такие как водяная баня, масляная баня, Используются песочная баня, электрическая плита или нагревательный кожух.
Лабораторное устройство, использующее флегму для подачи энергии в химические реакции. Колба Эрленмейера используется в качестве приемной колбы. Здесь дистилляционная головка и фракционирующая колонна объединены в одно целое. Устройство, показанное на схеме, представляет собой периодическую дистилляцию в отличие от непрерывной дистилляции. Подлежащую перегонке жидкую исходную смесь помещают в круглодонную колбу вместе с несколькими гранулами, препятствующими ударам, и фракционирующую колонну вставляют в верхнюю часть. Когда смесь нагревается и закипает, пар поднимается вверх по колонне. Пар конденсируется на стеклянных платформах (известных как тарелки или тарелки) внутри колонны и стекает обратно в жидкость ниже, тем самым нагревая восходящий пар дистиллята. Самый горячий лоток находится в нижней части колонны, а самый холодный лоток - вверху. В условиях установившегося состояния пар и жидкость на каждой тарелке находятся в состоянии равновесия. Только наиболее летучие пары остаются в газообразной форме вплоть до самого верха. Затем пар в верхней части колонны проходит в конденсатор , где он охлаждается до тех пор, пока не превратится в жидкость. Разделение можно усилить, добавив больше лотков (с практическим ограничением тепла, потока и т. Д.). Процесс продолжается до тех пор, пока все наиболее летучие компоненты жидкого сырья не выкипят из смеси. Эту точку можно определить по повышению температуры, показанному на термометре. Для непрерывной дистилляции исходная смесь поступает в середину колонны.
Регулируя температуру конденсатора, часто называемого дефлегматором, можно по-прежнему использовать обратную флегму, чтобы гарантировать, что компоненты с более высокой точкой кипения возвращаются в колбу, а более легкие элементы попадают во вторичный конденсатор. Это полезно при производстве высококачественных алкогольных напитков, гарантируя, что менее желательные компоненты (такие как сивушные спирты ) возвращаются в первичную колбу. Для высококачественных нейтральных спиртных напитков (например, водка ) или ароматизированных спиртов после дистилляции (джин, абсент) может быть применен процесс многократной дистилляции или угольной фильтрации для получения продукта, не имеющего ни малейшего предположения о его оригинале. исходный материал для ферментации. Геометрия перегонного куба также играет роль в определении степени рефлюкса. В емкости все еще, если труба, ведущая от котла к конденсатору, плечо лайна, наклонено вверх, большее количество жидкости будет иметь возможность конденсироваться и течь обратно в котел, что приведет к увеличению флегмы. Типичные результаты могут увеличить производительность на 50% по сравнению с обычным конденсатором червячного типа. Добавление медного «кипящего шара» на пути создает зону, в которой расширение газов в шар вызывает охлаждение и последующую конденсацию и обратный поток. В дистилляторе колонны добавление инертных материалов в колонну (например, насадки) создает поверхности для ранней конденсации и приводит к увеличению флегмы.
Концентрированный раствор цианида аммония, кипяченный с обратным холодильником в течение нескольких дней, дает аденин, компонент ДНК. Это дает ключ к разгадке происхождения жизни на Земле.
Толуол нагревается с обратным холодильником натрия -бензофеноном осушителем перед дистилляцией, чтобы получить чистый, не содержащий кислорода и воды толуол.
Промышленные ректификационные колонны, все из которых используют орошение
Аппарат для органического синтеза с орошением
