Дефлегматор

Дефлегматор

ДЕФЛЕГМАТОР, аппарат, применяемый в технике перегонки жидких смесей. Назначение - облегчать точное разделение близко-кипящих компонентов и получение отдельных состав, частей смеси в чистом состоянии. Действие дефлегматора (дефлегмация пара) состоит в частичной конденсации паров перегоняемой жидкости, причем конденсат - т. н. флегма - возвращается обратно в перегонный сосуд. Перегонка с дефлегмацией происходит с меньшей скоростью и требует большего расхода тепла, чем простая перегонка; зато первый способ сразу дает более полное разделение и сокращает необходимое число перегонок. Всякий обратный холодильник является дефлегматором, если он конденсирует не все пары целиком. Системы дефлегматоров, применяемые в лабораториях и в заводских установках, строятся также по принципу обратного холодильника.

Лабораторные дефлегматоры изготовляются из стекла и соединяются с горлом перегонного сосуда и с холодильником; в таких дефлегматорах несгущенная часть паров (перегон) обогащается ниже кипящей фракцией (укрепление пара), а флегма - фракцией выше кипящей. Конструкции лабораторных дефлегматоров весьма разнообразны. Простейшие из них имеют воздушное охлаждение, причем поверхность конденсации увеличивается шарообразными расширениями трубки (дефлегматор системы Вюрца) или вдавливанием ее стенок внутрь шиповидными отростками (французский дефлегматор, фиг. 1, А).

Лабораторные дефлегматоры

В более совершенных системах имеются приспособления для промывания восходящих паров сгущенной флегмой: дефлегматор системы Линнемана и дефлегматор системы Глинского содержат металлические сетки между шариками; в дефлегматорах систем Лебедя и Геннингера (фиг. 1, Б) добавлены боковые сточные трубочки для жидкости, а число шариков доходит иногда до 25; дефлегматор системы Гемпеля представляет широкую трубку, наполненную стеклянными шариками или цилиндриками, колечками, металлическими стружками и т. п.

В дефлегматорах систем Винсингера и Гоубена охлаждение производится током посторонней жидкости (воды или ртути), причем температура кипения, отгоняемой фракции определяется скоростью пропускания охлаждающей струи. Очень точное разделение смесей дают так называемые гомотермические дефлегматоры, в которых конденсационное пространство окружено жидкостью или паром с постоянной температурой, поддерживаемой вблизи температуры кипения перегоняемой жидкости. Сюда относятся дефлегматоры (биректификаторы) Голодеца для низкокипящих смесей (фиг. 1, В), дефлегматор системы Тихвинского для высококипящих смесей и системы Гана (фиг. 1, Г), внутренняя гильза которого наполняется жидкостью с температурой кипения, соответствующей температуре кипения отгоняемой фракции. Наконец, за последнее время в лабораторную практику введены дефлегматоры колонного типа, представляющие подобие заводских аппаратов и обладающие наиболее совершенным действием: таковы дефлегматорные колонки Роберта, Дефтона и другие.

Заводские дефлегматоры, первоначально мало отличавшиеся от лабораторных, по мере своего усовершенствования превратились в сложные колонные аппараты, название же дефлегматоры сохранено лишь за отдельной частью ректификационного аппарата. В технических дефлегматорах старых систем производилось не только получение флегмы из пара, но и промывание паров флегмой. Еще недавно большим применением пользовались дефлегматоры-анализаторы, на которые возлагалась задача фракционированной конденсации пара. Такие дефлегматоры либо представляли собой тип многокамерного конденсатора, из которого каждая фракция флегмы отводилась отдельно на соответственный ярус колонны, либо они представляли собой самостоятельный колонный аппарат в миниатюре, где осуществлялся противоток пара и конденсата, например, дефлегматор системы Писториуса (фиг. 2).

Дефлегматор системы Писториуса

В настоящее время за дефлегматором оставлена лишь функция получения флегмы для питания ею ректификационной колонны, «укрепляющей» пары. Т. о., колонна имеет отдельный обслуживающий ее дефлегматор, в котором часть пара (или даже весь пар) конденсируется благодаря интенсивному охлаждению, например, водой. Количество дефлегмированных паров регулируется впуском воды в конденсатор (дефлегматор); полученная флегма отводится в верхнюю часть колонны. Обычная форма современного дефлегматора - трубчатый холодильник (фиг. 3); устройство и его способ включения понятны из чертежа.

Обычная форма современного дефлегматора - трубчатый холодильник

Вариантами подобных систем являются: объединение в одном приборе функций дефлегматора и холодильника для собираемого отгона; монтаж такого дефлегматора - внутри колонны; охлаждение дефлегматора производится самой перегоняемой смесью, которая таким образом подогревается (рекуперация тепла). В некоторых случаях с успехом применялись и гомотермические дефлегматоры; особенно полезными оказались последние в области низких температур (разделение сжиженных газов).

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 6 - 1929 г.