Một số thiết bị chưng cất
Ngày nay cùng với sự phát triển vượt bậc của nền công nghiệp thế giới và nước nhà, các ngành công nghiệp cần rất nhiều hoá chất có độ tinh khiết cao. Chưng cất là quá trình dùng nhiệt để tách một hỗn hợp lỏng ra thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp ở cùng một nhiệt đo.
Ta có thể phân biệt chưng cất ra thành quy trình một lần như trong phòng thí nghiệm để tách một hóa chất tinh khiết ra khỏi một hỗn hợp, và chưng cất liên tục, như trong các tháp chưng cất trong công nghiệp.
Trong nhiều trường hợp có một tỷ lệ nhất định của hỗn hợp hai chất lỏng mà không thể tiếp tục tách bằng phương pháp chưng cất được nữa. Các hỗn hợp này được gọi là hỗn hợp đẳng phí. Nếu muốn tăng nồng độ của cồn phải dùng đến các phương pháp tinh cất đặc biệt khác.
Có thể sử dụng các loại tháp chưng cất sau:
-Tháp chưng cất dùng mâm xuyên lỗ hoặc mâm đĩa lưới
-Tháp chưng cất dùng mâm chóp
-Tháp đệm (tháp chưng cất dùng vật chêm )
Nhận xét về ưu khuyết điểm của từng loại tháp :
- Tháp mâm xuyên lỗ
Ưu điểm : chế tạo đơn giản , vệ sinh dễ dàng , trở lực thấp hơn tháp chóp , ít tốn kim loại hơn tháp chóp
Nhược điểm : yêu cầu lắp đặt cao : mâm lắp phải rất phẳng , đối với những tháp có đường kính quá lớn (>2.4m) ít dùng mâm xuyên lỗ vì khi đó chất lỏng phân phối không đều trên mâm
- Tháp chóp
Ưu điểm : hiệu suất truyền khối cao , ổn định , ít tiêu hao năng lượng hơn nên có số mâm ít hơn
Nhược điểm : chế tạo phức tạp , trở lực lớn
- Tháp đệm :
Ưu điểm :chế tạo đơn giản , trở lực thấp
Nhược điểm : hiệu suất thấp , kém ổn định do sự phân bố các pha theo tiết diện tháp không đều , sử dụng tháp chêm không cho phép ta kiểm soát quá trình chưng cất theo không gian tháp trong khi đó ở tháp mâm thì quá trình thể hiện qua từng mâm một cách rõ ràng , tháp chêm khó chế tạo được kích thước lớn ở qui mô công nghiệp
* So sánh ưu và nhược điểm của các loại tháp :
Tháp chêm.
Tháp mâm xuyên lỗ.
Tháp mâm chóp.
Ưu điểm:
- Đơn giản.
- Hiệu suất tương đối cao.
- Hiệu suất cao.
- Trở lực thấp.
- Hoạt động khá ổn định.
- Hoạt động ổn định.
- Làm việc với chất lỏng bẩn.
Nhược điểm:
- Hiệu suất thấp.
- Trở lực khá cao.
- Cấu tạo phức tạp.
- Độ ổn định kém.
- Yêu cầu lắp đặt khắt khe -> lắp đĩa thật phẳng.
- Trở lực lớn.
- Thiết bị nặng.
- Không làm việc với chất lỏng bẩn.
Một ví dụ về Hệ thống chưng cất chân không, loại bỏ tuyệt đối các tạp chất gây hại cho sức khỏe. Công nghệ mới của Wine - Tech Group (WTG) USA:
Hình minh họa về mâm chóp:
Hình minh họa mâm xuyên lỗ:
Hình minh họa cho tháp chêm:
