Что такое дистилляция кратко

Дистилляция

Полезное

Смотреть что такое «Дистилляция» в других словарях:

Дистилляция — (от лат. distillatio – стекание каплями) – перегонка, разделение жидких смесей на отличающиеся по составу фракции. Процесс основан на различии температур кипения компонентов смеси. Процесс дистилляции был известен в Древнем Китае и… … Энциклопедия ньюсмейкеров

ДИСТИЛЛЯЦИЯ — дистиллирование, дистиллировка, т. е. перегонка жидкостей, очистка. Полный словарь иностранных слов, вошедших в употребление в русском языке. Попов М., 1907. ДИСТИЛЛЯЦИЯ то же, что дистиллирование. Словарь иностранных слов, вошедших в состав… … Словарь иностранных слов русского языка

ДИСТИЛЛЯЦИЯ — (от лат. distillatio стекание каплями) (перегонка) разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу фракции; основано на различии в составах жидкости и образующегося из нее пара. Осуществляется путем частичного испарения… … Большой Энциклопедический словарь

ДИСТИЛЛЯЦИЯ — ДИСТИЛЛЯЦИЯ, извлечение жидкости путем кипячения раствора, в котором она содержится, с последующим охлаждением паров для их конденсации и сбора. Этот метод применяют, например, в процессе ОПРЕСНЕНИЯ для того, чтобы разделить содержащиеся в… … Научно-технический энциклопедический словарь

дистилляция — перегонка, возгонка, сублимация; разделение, перекурка, ректификация, дистиллирование Словарь русских синонимов. дистилляция сущ., кол во синонимов: 7 • возгонка (9) • … Словарь синонимов

Дистилляция — – разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу фракции. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Дистилляция (перегонка)… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ДИСТИЛЛЯЦИЯ — (от латинского distillatio стекание каплями) (перегонка), разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу фракции; основана на различии температур кипения жидкости и образующегося из нее при нагревании пара. Дистилляцию… … Современная энциклопедия

ДИСТИЛЛЯЦИЯ — (или дестилляция), дистилляции, мн. нет, жен. (спец.). Действие по гл. дистиллировать. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

дистилляция — ДИСТИЛЛИРОВАТЬ, рую, руешь; ованный; сов. и несов., что (спец.). Очистить ( ищать) перегонкой. Д. воду. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ДИСТИЛЛЯЦИЯ — (от лат. distillatio отекание каплями) (перегонка), разделение жидких смесей, основанное на различии темп р кипения компонентов смеси или на различии их скоростей испарения. Для Д. создаются условия, при к рых один из компонентов переходит в пар … Физическая энциклопедия

дистилляция — Перегонка, процесс нагревания жидкости с последующим охлаждением и конденсацией паров с целью получения более чистого, рафинированного продукта. * * * (Источник: «Объединенный словарь кулинарных терминов») … Кулинарный словарь

Источник

Дистилляция

Дистилляция (лат. distillatio — стекание каплями) — перегонка, испарение жидкости с последующим охлаждением и конденсацией паров. Различают дистилляцию с конденсацией пара в жидкость (при которой получаемый конденсат имеет усреднённый состав вследствие перемешивания) и дистилляцию с конденсацией пара в твёрдую фазу (при которой в конденсате возникает распределение концентрации компонентов). Продуктом дистилляции является конденсат или остаток (или и то, и другое) – в зависимости от дистиллируемого вещества и целей процесса. Основными деталями дистилляционного устройства являются обогреваемый контейнер (куб) для дистиллируемой жидкости, охлаждаемый конденсатор (холодильник) и соединяющий их обогреваемый паропровод.

Содержание

История

До X века, у Авиценны дистилляция упоминается как метод получения эфирных масел.

Применение

Дистилляция применяется в промышленности и в лабораторной практике для разделения и рафинирования сложных веществ: для разделения смесей органических веществ (например, разделение нефти на бензин, керосин, соляр и др.; получение ароматических веществ в парфюмерии; получение алкогольного спирта) и для получения высокочистых неорганических веществ (например, металлов: бериллий, цинк, магний, кадмий и др.).

Теория

В теории дистилляции в первую очередь рассматриваются двухкомпонентные вещества. Действие дистилляции основано на том, что концентрация некоторого компонента в жидкости отличается от его концентрации в паре, образующемся из этой жидкости. Отношение = является характеристикой процесса и называется коэффициентом разделения при дистилляции. Коэффициент разделения зависит от природы разделяемых компонентов и режима дистилляции.

При =0, когда число частиц, покидающих в единицу времени жидкость, равно числу частиц, возвращающихся в это же время в жидкость, равновесный коэффициент разделения двухкомпонентного вещества может быть выражен через давления и чистых компонентов при температуре процесса: , где и — так называемые коэффициенты активности, учитывающие взаимодействие компонентов в жидкости. Эти коэффициенты имеют температурную и концентрационную зависимости (см. активность (химия)). С понижением температуры значение коэффициента разделения обычно удаляется от единицы, т. е. эффективность разделения при этом увеличивается.

Для различных режимов дистилляции выведены уравнения, связывающие содержание второго компонента в конденсате и в остатке с долей перегонки или с долей остатка при заданных условиях процесса и известной начальной концентрации жидкости (, и — масса конденсата и остатка, а также начальная масса дистиллируемого вещества соответственно). Расчёты проводятся в предположении идеального перемешивания дистиллируемой жидкости, а также жидкого конденсата. Также выведены уравнения распределения компонентов в твёрдом конденсате, получаемого дистилляцией с направленным затвердеванием конденсата или зонной дистилляцией. Параметром этих уравнений является коэффициент разделения α для заданных условий дистилляции.

При дистилляции вещества с большой концентрацией компонентов с конденсацией пара в жидкость при несильной зависимости коэффициентов активности компонентов от их концентраций взаимосвязь величин , и , когда используются концентрации в процентах, имеет вид:

.

Для дистилляции с конденсацией пара в жидкость при малом содержании примеси

,

=.

Дистилляционные уравнения могут использоваться для описания процессов распределения примесей в других фазовых переходах из фазы с интенсивным перемешиванием (таких как переходы жидкий кристалл-кристалл, жидкий кристалл-жидкость, газ-плазма, а также в переходах, связанных с квантово-механическими состояниями – сверхтекучая жидкость, конденсат Бозе-Эйнштейна) – при подстановке в них соответствующих коэффициентов распределения.

Дистилляция с конденсацией пара в жидкость (простая перегонка, фракционная дистилляция, ректификация)

Простая перегонка — частичное испарение жидкой смеси путём непрерывного отвода и конденсации образовавшихся паров в холодильнике. Полученный конденсат называется дистиллятом, а неиспарившаяся жидкость — кубовым остатком.

Фракционная дистилляция (или дробная перегонка) — разделение многокомпонентных жидких смесей на отличающиеся по составу части — фракции путём сбора конденсата частями с различной летучестью, начиная с первой, обогащенной низкокипящим компонентом. Остаток жидкости обогащён высококипящим компонентом. Для улучшения разделения фракций применяют дефлегматор.

Ректификация — способ дистилляции, при котором часть жидкого конденсата (флегма) постоянно возвращается в куб, двигаясь навстречу пару в контакте с ним. В результате этого примеси, содержащиеся в паре, частично переходят во флегму и возвращаются в куб, при этом чистота пара (и конденсата) повышается (См. ректификация, ректификационная колонна).

Дистилляция с конденсацией пара в твёрдую фазу (с конденсацией пара в градиенте температуры; с направленным затвердеванием конденсата; зонная дистилляция)

Дистилляция с конденсацией пара в градиенте температуры – дистилляционный процесс, в котором конденсация в твёрдую фазу осуществляется на поверхности, имеющей градиент температуры, с многократным реиспарением частиц пара. Менее летучие компоненты осаждаются при более высоких температурах. В результате в конденсате возникает распределение примесей вдоль температурного градиента, и наиболее чистая часть конденсата может быть выделена в качестве продукта. Разделение компонентов пара при реиспарении подчиняется собственным закономерностям. Так, при молекулярной дистиляции соотношение между количествами и осаждённых в конденсаторе первого и второго компонентов, соответственно, выражается равенством:

,

Дистилляция с направленным затвердеванием конденсата (дистилляция с вытягиванием дистиллята) – дистилляционный процесс в контейнере удлинённой формы c полным расплавлением дистиллируемого вещества и конденсацией пара в твёрдую фазу по мере вытягивания конденсата в холодную область. Процесс разработан теоретически.

В получаемом конденсате возникает неравномерное распределение примесей, и наиболее чистая часть конденсата может быть выделена в качестве продукта. Процесс является дистилляционным аналогом нормальной направленной кристаллизации. Распределение примеси в конденсате описывается уравнением:

,

где С – концентрация примеси в дистилляте на расстоянии х от начала, L – высота конденсата при полностью испарившемся дистиллируемом материале.

При движении зонного нагревателя вдоль контейнера сверху вниз в контейнере формируется твёрдый конденсат с неравномерным распределением примесей, и наиболее чистая часть конденсата может быть выделена в качестве продукта. Процесс может быть повторён многократно, для чего конденсат, полученный в предыдущем процессе, должен быть перемещён (без переворота) в нижнюю часть контейнера на место рафинируемого вещества. Неравномерность распределения примесей в конденсате (т. е. эффективность очистки) растёт с увеличением числа повторений процесса.

Зонная дистилляция является дистилляционным аналогом зонной перекристаллизации. Распределение примесей в конденсате описывается известными уравнениями зонной перекристаллизации с заданным числом проходов зоны – при замене коэффициента распределения k для кристаллизации на коэффициент разделения α для дистилляции. Так, после одного прохода зоны

,

где С – концентрация примеси в конденсате на расстоянии х от начала конденсата, λ – длина жидкой зоны.

Источник

Описание дистилляции. Разновидности

Определение дистилляции

И вновь нам необходимо дать определение дистилляции, разобраться с главными определениями и понятиями в ходе процесса самогоноварения. Итак, дистилляция (латинский distillatio — каплей стекание) – это процесс в ходе которого жидкая смесь разделяется на различные фракции. Дистилляция основывается на разделении жидкостного состава в ходе образования из нее парообразной фазы вещества. Дистилляцией разделяют жидкостную смесь на фракции по температуре кипения. Выполняется в процессе испарения жидкости и дальнейшей конденсацией фазы её парообразного состояния – это и есть основная суть дистилляции. Фракция после перегона насыщена компонентами, являющими более лёгкие или низкокипящие свойства, а оставшаяся часть жидкости – насыщена компонентами с менее лёгкими, высококипящими свойствами. В ходе процесса, при котором из исходной смеси по средствам перегона получается не единственная фракция, а множество, то дистилляция является фракционной или дробной.

Виды дистилляции

Исходя из применяемой технологии разделяют различные виды дистилляции, такие как простая и молекулярная. Рассмотрение данных разновидностей поможет нам понять сущность дистилляции. Молекулярная дистилляция — это всё также разделение жидкой смеси при помощи испарения с образованием глубокого вакуума с температурой, которая получается существенно меньшей, относительно точки при которой начинает кипеть та или иная фракция. Вакуум находится в пределах рабочего диапазона между 10-2 — 10-4 мм.рт.ст., достигается обычно с применением специальных насосов, для создания данного вакуума. Молекулы в созданном вакууме пара стремятся от испаряющей поверхности, являющейся более горячей, к той поверхности, на которой происходит конденсация, то есть более холодной, при этом столкновения происходят с минимальной частотой. Длина траектории без столкновений при движении молекул, с указанными показаниями давления приближается к расстоянию между вышеуказанными поверхностями, то есть поверхностями испарения и конденсации. Перегонкой дистилляцией можно разделять смеси по температуре кипения на отличные жидкостные фракции. В таком случае существенно снизится температура дистилляции спирта. Измениться схема дистилляции.

В обычных условиях глубокие вакуумы пока особо нам недоступны, поэтому давайте на данном этапе сосредоточимся на рассмотрении других вариантов.

Итак, простая дистилляция кратко — это процесс при котором жидкая смесь испаряется в ходе кипения, происходит непрерывное пароотведение и дальнейшая конденсация. В ходе процесса первоначальная жидкая смесь делиться с образованием дистиллята и обогащённой низкокипящей фракцией, так называемым кубовым остатком. Это остаток жидкости в перегонном аппарате обогащён высококипящей фракцией. Простая дистилляция проводится в перегонных кубах или дистилляторах, которые соединены с ёмкостями для сбора дистиллята и конденсатором.

В ходе протекания дистилляции содержащиеся жидкая фаза низкокипящих компонентов непрерывно падает, происходит постепенное уменьшение их количества и пар, образующийся при испарении жидкости, теряет свою насыщенность.

В процессе простой дистилляции нам не удастся добиться получения продукта с высокой степенью частоты. Но возможно проводить дистилляцию последовательно в несколько спиртосборников, при этом в каждом из них состав смеси будет отличным от остальных. В начальном сборнике в большей степени проявится присутствие низкокипящих компонентов, в сборниках, установленных дальше смесь соответственно будет содержать большее количество высококипящих компонентов. Процесс проходящий таким образом называют фракционной дистилляцией или просто разгонкой.

Фракционная дистилляция – процесс, в ходе которого происходит отбор дистиллята из единого конденсатора в несколько один за другим соединённых сборников. Во всех последующем дистилляторах собирается фракция, в которой преобладают компоненты с повышающимися температурами кипения смеси.

Суть дистилляции

Возможно получение фракции, состав смеси которых будет различным, путем конденсации частями выделяющейся парообразной фазы. Во время прохождения конденсации последовательно в несколько приемов, получают фракции различного состава.

Простая дистилляция достаточно хорошо сочетается с дефлегмацией. Во время этого процесса частично пары, уходящие из перегонного аппарата, конденсируется и стекает в каплеобразной форме назад в аппарат. Во время частичной конденсации уходящих паров в них начитают сконденсироваться компоненты, обладающие меньшей легкостью, то есть высококипящие. Такая жидкость называется флегмой. Наш конденсатор, где происходит образование флегмы, обычно должен располагаться над аппаратом, чтобы пары конденсировались, превращались в флегму, которая непрерывно возвращается в перегонный аппарат. При этом происходит большее насыщение дистиллята лёгкими компонентами, то есть происходит более высокое разделение первоначального продукта.

Заострим наше внимание на простой дистилляции и по мере освоения различных технологий применяя дополнительное оборудование, будем пробовать усложнять процессы получения высококачественного продукта. В дальнейшем выберем материал для изготовления дистиллятора и рассчитаем создадим наш первый перегонный куб. Всё только начинается.

Источник

Дистилляция воды

Технология дистилляции известна человечеству с глубокой древности. Первые примитивные попытки описаны еще в работах греческих алхимиков I столетия. Упоминает о ней и знаменитый средневековый ученый Авиценна, который использовал дистилляцию для получения целебных эфирных масел. За последние сотни лет наука сделала впечатляющий прорыв, и сегодня процесс дистилляции воды широко используется в химии и разных отраслях промышленности.

Краткое описание и суть метода

Дистилляция воды – перегонка жидкости, включающая процесс испарения с последующим охлаждением, в результате которого пары конденсируются и выпадают в виде капель. В качестве простого и наглядного примера можно привести закипание чайника, в процессе которого вода превращается в пар и затем вновь оседает в жидком виде на остывшую поверхность. При таком испарении жидкость отделяется от нелетучих твердых веществ (посторонних частиц, солей, микроорганизмов), и это делает дистилляцию воды эффективным способом ее очистки от примесей.

В результате выпаривания получают дистиллированную воду (или так называемый аква-дистиллят), обладающую определенными свойствами. Такая жидкость примерно на 99,5% очищена от примесей, в том числе минеральных солей, микроорганизмов, органических включений. При этом она хорошо растворяет любые вещества, не вступая с ними в реакцию и не влияя на их свойства.

Несмотря на то, что дистиллированная вода фактически пригодна для питья, ее не рекомендуют употреблять на протяжении длительного времени. Учитывая то, что такая жидкость практически стерильна, она не содержит жизненно важных для человеческого организма химических элементов. Кроме того, полностью очищенная питьевая вода обладает не самым приятным вкусом.

Применение технологии дистилляции в промышленных целях

Дистилляция используется как в разных отраслях промышленности, так и в лабораторной практике. Перечислим лишь некоторые производственные и технологические процессы, в которых ее задействуют.

Как уже было сказано выше, такой метод может использоваться также для водоочистки. Несмотря на то, что очистка воды дистилляцией не получила широкого применения (преимущественно по причине достаточно дорогого и трудоемкого процесса), она позволяет эффективно отделять жидкость от большинства взвесей, загрязнений, химических микроэлементов.

Что представляет собой промышленный дистиллятор

Аппарат для промышленного получения дистиллированных жидкостей классическим способом – это установка, в конструкцию которой входят большой перегонный куб для нагрева, а также охлаждающая система. В качестве последней используют емкость определенного объема, наполненную холодной водой, в которую помещается спиральный трубопровод из стекла. Независимо от производительности, такое оборудование обычно имеет достаточно крупные габариты и требует практически непрерывного контроля со стороны обслуживающего оператора.

Распространенные промышленные технологии

Классический метод выпаривания (простой или многократной перегонки) – далеко не единственный. В настоящее время существуют различные способы дистилляции воды.

Заключение

Итак, дистилляция воды – это по-настоящему универсальный процесс, который получил применение в самых разных областях, от лабораторных исследований, производства медикаментов и пищевой продукции до опреснения и нефтепромышленности. Многообразие доступных методов позволяет подобрать оптимальную технологию, в зависимости от поставленных целей и бюджета.

Источник

S a m N a g n a l.r u

Теория и рецепты самогоноварения

Общая теория дистилляции: что такое дистилляция, технология перегонки, простейший дистиллятор

Что такое дистилляция и для чего она применяется

Слово «дистилляция» произошло от латинского distillatio, что в буквальном переводе означает «капание».
В общем случае дистилляция применяется для того, чтобы разделить жидкую смесь веществ на фракции, различные по своему составу. Метод дистилляции эффективен для разделения веществ, температура кипения которых различна.

Дистилляция активно применяется для нефтепереработки: с ее помощью производится бензин, керосин и смазочные масла. Так же путем дистилляции можно отделять жидкости от твердых веществ, что используется, например, при опреснении морской воды.

Нам же, простым обывателям, процесс дистилляции интересен с точки зрения выделения этилового спирта из различных спиртосодержащих смесей.

Базовая технология дистилляции – перегонка

Процесс дистилляции состоит, грубо говоря, из двух этапов. Первый этап – частичное испарение дистиллируемой жидкости, т.е. превращение ее в пар. Второй этап – это конденсация полученного пара, т.е. возвращение вещества в жидкую форму путем его охлаждения. Хочу напомнить, что температуры кипения извлекаемой жидкости и остальной смеси должны отличаться друг от друга.

Для простоты будем называть базовую технологию дистилляции перегонкой. Для перегонки необходимо нагреть первоначальную смесь. При достижении определенной температуры жидкость, которую необходимо выделить из смеси, начнет испаряться и преобразовываться в пар. Получившийся пар мы должны охладить, что позволит снова превратить его в жидкость, но уже отделенную от первоначальной смеси.

Логично, что при нагревании смеси первыми перегоняются самые летучие жидкости, у которых самая маленькая температура кипения. Следом перегоняются вещества менее летучие, температура кипения которых выше, чем у ранее выделенных веществ. После окончания перегонки в кубе останутся только недистиллируемые вещества.

Простейший дистиллятор

Дистиллятор – это оборудование, позволяющее осуществить перегонку. Из чего он должен состоять? В первую очередь нам необходим куб (1), в котором смесь будет нагреваться. Полученный в результате нагрева пар направляется по наклонному патрубку (2) в конденсатор (3). Через конденсатор постоянно протекает холодная вода, за счет которой пар охлаждается и снова обращается жидкость. Затем капли полученной жидкости стекают в приемную емкость (4).

Для удобства на кубе, а так же на вертикальной части патрубка могут устанавливаться термометры. Первый будет показывать температуру нагреваемой смеси, второй – температуру паров, поступающих в конденсатор.

Основным материалом для изготовления лабораторных дистилляторов является стекло, а для соединения стеклянных частей используют резиновые или стеклянные трубки. Промышленное же оборудование чаще состоит из керамических или металлических элементов.

Что касается этилового спирта, более конкретно о его дистилляции предлагаю поговорить в следующей статье.

Источник