33
Контактные устройства колонн конструируются в виде тарелок, из которых
наиболее распространены сетчатые и колпачковые (рис. 11 б, в) как достаточно
эффективные, дешевые и несложные в изготовлении.
Адсорбция — это процесс избирательного поглощения одного или нескольких
компонентов из жидкой или газовой систем твердым веществом — адсорбентом. Для
поглощения летучих растворителей и паров органических веществ чаще всего
используют активированный уголь, для сушки газов — силикагели и цеолиты, для
очистки воды от растворенных солей — иониты.
Адсорберы устроены аналогично насадочным абсорберам (рис. 11, а), а
работают как фильтры (обычно с неподвижным слоем адсорбента). Все они
периодического действия: после насыщения адсорбент должен быть восстановлен
(регенерирован) обратным процессом — десорбцией. Последняя протекает при
нагреве адсорбента острым паром, который отгоняет поглощенные вещества. Затем
адсорбент сушат, охлаждают и используют снова. При этом десорбер не
демонтируют. Для непрерывных адсорбционных процессов требуется как минимум
два аппарата (один — в работе, другой — на регенерации), что увеличивает удельные
капиталовложения.
Перегонка и ректификация основаны на различии температур кипения
фракций, составляющих жидкость. Простая перегонка — это одноактный процесс
частичного испарения низкокипящей (НК) фракции с последующей конденсацией
образовавшихся паров, а ректификация — это процесс многократного (или
непрерывного) испарения и конденсирования исходной смеси в колоннах
тарельчатого типа. Жидкость, полученную в результате этого, называют
дистиллятом, или ректификатом, а не испарившуюся высококипящую (ВК) часть —
остатком.
Реализуют зги процессы с помощью трубчатых печей, теплообменников, ректи-
фикационных колонн, конденсаторов и холодильников. Часто холодильники и
конденсаторы конструктивно объединяют на колонне в один агрегат, снабженный
большим количеством контрольно-измерительных приборов и средств
автоматизации. Перегонка и ректификация являются основными технологическими
процессами в нефтеперерабатывающей, парфюмерной и спиртовой промышленности.
Экстрагирование — это процесс извлечения из смеси одного или нескольких
компонентов с помощью растворителей избирательного (селективного) действия,
называемых экстрагентами. Ими чаще всего бывают вода (для твердых тел),
дихлорэтан, керосин, этиловый спирт и другие (для жидких систем).
Растворитель, насыщенный извлекаемым веществом, называют экстрактом, а
обедненная им жидкость —рафинатом. Две жидкие фазы (экстракт и рафинат) раз-
деляют отстаиванием, а целевой продукт выделяют выпариванием, ректификацией
или другим способом. Поэтому технология и аппаратура отличаются сложностью
компоновки. Сами же экстракторы, где протекает основной процесс, мало отличаются
от рассмотренных выше. Наиболее распространены колонные, полочные и дисковые
экстракторы непрерывного действия. Конструктивно они аналогичны тарельчатым
колоннам, но вместо тарелок снабжены полками или дисками (вращающиеся
мешалки). Экстракция широко применяется при добыче минеральных солей, их пе-
реработке, в химической, нефтеперерабатывающей, фармацевтической, пищевой,
металлургической и других отраслях промышленности.
Сушка — удаление влаги из различных материалов (сыпучих,
кристаллических, волокнистых, пастообразных) — сложный тепло- и массообменный