Iii қисм. Моддаларни асосий тозалаш усуллари

32-расм. Ректификацион колоннанинг схемаси
A – туб (қайнатгич); B – ректификация қиладиган қисм; C – конденсатор.
Кўпинча ажратиб олиш тезлиги ажралиш даражаси катталиги билан характерланиб, охирги маҳсулот сифатида олинадиган оқим улушини ифодалайди. Флегма сони ва ажралиш даражаси орасида қуйидаги боғлиқлик мавжуд:
,
бунда q – ажралиш даражаси; F – флегма сони.
Агар маҳсулот колоннадан ажратиб олинмаса (q = 0, F = ∞), унда колонна ажратилмайдиган режимда ёки тўлиқ флегмада ишлайди деб айтилади.
Колонна ажратиб олинадиган режимда (q > 0, F < ∞) ишласа, колонна тубига туширилган аралашма узлуксиз ажратиб олиш йўли билан қайнаш ҳароратлари турли бўлган фракцияларга ажратилиши мумкин. Бундай ҳолда «ректификация» атамаси «фракцион ҳайдаш» атамаси билан айнан бўлади. Лаборатория шароитида одатда даврий ишлайдиган колонналар қўлланилади.
Суюқлик ва буғ орасидаги таъсирланиш характери бўйича барча ректи-фикасион колонналарни 3 турга бўлиш мумкин.
1. «Тарелка»ли колонналар, уларда суюқлик ва буғ орасидаги таъсир колоннанинг турли кесимларида жойлаштирилган махсус қурилмалар – «тарелка»ларда амалга ошади. Ҳар бир тарелкада суюқлик ва буғ орасида аралашма компонентларнинг қайта тақсимланиши содир бўлади. Таъсир шароитлари (адиабатлик, аралаштириш, оқимлар тезлиги, тарелкадаги суюқлик миқдори) қанчалик яхши бўлса, суюқлик ва буғ таркиблари орасидаги нисбат шунча мувозанатга яқин бўлади. Охирги ҳолда бу нисбат мувозанатга мос келади. Бу шартга жавоб берувчи тарелка назарий тарелка деб номланади.
2. Насадкали колонна. Суюқлик ва буғ орасида таъсир колоннанинг бутун узунлигида – «насадка»ларда бевосита амалга ошади. Насадкалар сифатида шиша ёки чинни ҳалқалар, металл спираль бўлаклари ва бошқалар ишлатилади. Насадкалар суюқ ва буғ фазаларнинг бир-бирига тегиб турадиган майдонини катталаштириб, ажралиш самарадорлигини кўпайтиради.
3. Плёнкали колонналар – суюқлик ва буғ орасидаги таъсир колоннанинг бутун узунлиги бўйлаб юқоридан оқиб тушадиган суюқлик ҳосил қилувчи плёнка сиртида бевосита амалга ошади. Доимий қалинликдаги плёнка ректификацион колоннанинг кириш жойида ўрнатилган махсус қурилма ёрдамида ҳосил бўлади. Колонна тубига оқиб тушадиган суюқликнинг буғланиши ҳисобига ҳосил бўладиган буғ, яхлит устун кўринишида колонна юқорисига бўш жойларни тўлдириб кўтарилади. Шунга биноан, фазалараро масса алмашиниш колонна узунлиги бўйлаб суюқ плёнка–буғ чегарасида бевосита содир бўлади. Плёнка қалинлиги катта бўлмаганлиги учун, колоннанинг кўндаланг кесимида плёнка қалинлиги бўйича суюқлик таркибининг бараварлашиши деярли бир онда содир бўлади. Унда фазалараро масса алмашиниш тезлиги ажратиладиган компонентнинг буғ фазадаги диффузияси билан аниқланади.