Part 4, Ind. Chem. (II)

فصل سوم:

عملیات تقطیر

:ایعملیات تعادل مرحله

های ورودی به هر مرحله در تعادل با یکدیگر باشند زیرا انحراف از شرایط برای انجام انتقال جرم نباید جریان

خروجی نیز معمولا از شرایط تعادلی فاصله های جریان سازد.تعادلی است که نیرو محرکه برای انتقال را فراهم می

ی میزان نزدیکی به تعادل در خروج تر هستند.های ورودی به حالت تعادلی بسیار نزدیکدارند ولی نسبت به جریان

ی دو ابه کارایی اختلاط و انتقال جرم میان فازها بستگی دارد. به منظور روشن شدن اصول کار فرآیندهای مرحله

ود.شای یک مورد برای تقطیر و دیگری برای استخراج جامد در اینجا شرح داده میسو چند مرحلهدستگاه غیر هم

(Distillationتقطیر )

عمل دو براساس جوش ینقطه در اختلاف دلیل به مایع، محلول یک اجزای آن در که است فرآیندی تقطیر

تقطیر از این نظر با تبخیر فرق دارد که در تبخیر فاز بخار دارای یک .شوند می جدا یکدیگر از مَیَعان و تبخیر

فبرخلا باشد.دارای بیش از یک سازنده می در تقطیر بخار در تعادل با مایع بوده و سازنده است در صورتی که

باشند.می فرار توجهی قابل میزان به آن سازندگان کلیۀ که رود می کار به هایی محلول جداسازی در تقطیر تبخیر،

توان اب را به طور کامل تبخیر و از نمک جدا کرد زیرا نمک مثلا در جداسازی یک محلول نمک طعام در آب، می

ازی با این حال جداس گیرد.بنابراین این جداسازی توسط تبخیر صورت می در شرایط عملکرد کاملا غیر فرار است.

ای که با تنظیم تبخیر و میعان فرآیند تقطیر جداسازی کرد. به گونهتوان از طریق محلول آمونیاک در آب را می

ی محلول را به صورت خالص بدست آورد.توان جداسازی را تا حد مطلوب انجام داده و هر دو سازندهمتوالی می

کانام تقطیر توسط معمولاً که بعدی عملیات به نیاز بدون خالص محصولات تهیۀ و مستقیم بنابراین، جداسازی

.است درآورده جرم انتقال عملیات عنوان مهمترین به را اخیر فرآیند است، پذیر

( جداسازی محلول بنزن و تولوئن با استفاده از عملیات تقطیر.1-3 شکل

اساس عملیات تقطیر:

جوش متفاوت است. برای پی بردن به این دمایتقطیر یک فرایند فیزیکی برای جداسازی اجزای یک محلول با

ها هنگام جوشیدن و متراکم شدن توجه کرد. گیرد باید به رفتار محلولکه فرایند تقطیر چگونه انجام می

خود به تعادل درآیند. سپس بخارذاریم تا در دمای جوش با گهای متفاوت از دو ماده را میهایی با نسبتمحلول

گیریم و نمودار تغییر درصد مولی هر یک از فاز مایع و فاز بخار را در دماهای ترکیب فاز مایع و فاز بخار را اندازه می

هر نقطه بر روی منحنی نمایانگر دمای جوش محلولی است که ترکیب درصدآن y مختصاتکنیم. می مختلف رسم

تقطیر جزء به غلب از دستگاه شود. در آزمایشگاه برای جداسازی مایعات فرار، ادراین نقطه داده می xبا مختصات

ا ها، یاز بشقابک ایشود. یک ستون تقطیر یا جداسازی شامل یک استوانه عمودی حاوی دستهاستفاده می جزء

سطح ویژهباشد؛ که این مواد دارای های سرامیک میای یا تکههای شیشهنزن، گلولهزنگ فولادیهای حلقه

سازند. در بالای ستون یک مبرد بخار در طول واحد تقطیر ممکن می -ای بوده و تماس خوبی را بین مایع گسترده

قرار دارد. بالای ستون چون از منبع گرمایش (Reboiler) به نام بازجوشان تبخیر کنندهو در پایین آن یک واحد

ایع و بخار در حال تعادل در بالای ستون با ترکیب باشد و ترکیب درصد مدورتر است سردتر از پایین ستون می

ای که دمای جوشباشد؛ بنابراین در بالای ستون درصد مادهدرصد مایع و بخار در حال تعادل در پایین ستون می

است. کمتری دارد بیشتر

.های تقطیر در صنعت( نمونه ای از برج2-3شکل

نکاتی در مورد تقطیر

تشکیل را تقطیر فرایند اساس مایع، مخلوط یک اجزای جداسازی برای جوش نقطه اختلاف از استفاده

درجه سانتی گراد 100دهد. آب: می

درجه سانتی گراد 68متانول:

ماده است تریپایین جوش نقطه دارای که مایعی شوند، مقایسه هم با جوش نقطه نظر از مایع دو اگر

.شود می نامیده سنگین ماده بیشتر جوش نقطه با مایع و فرار

درجه سانتی گراد 36دمای جوش:

درجه سانتی گراد 69دمای جوش:

انواع تقطیر

:دارد وجود تقطیر برای اصلی روش چند عمل در

در این روش گیرد.در این روش، فرایند تقطیر در فشار محیط صورت می :ای()یک مرحله تقطیر ساده

:در این نوع تقطیر شود.مایع بخار شده بدون برگشت تبدیل به مایع می

باشد.سنگین می جسم از غنی مانده باقی مایع سبک و بخش از شده غنی بخار مایع

تر سنگین و تر سبک محصول دو به خوراک تبدیل

صورت به محصولات تولید امکان باشد، زیاد خیلی هم به نسبت مواد فراریت اختلاف که صورتی در تنها

.دارد وجود خالص

نکته:

در مقایسه فازها، فازی که دارای دانسیته کمتری نسبت به دیگری است فاز سبک و فاز دیگر را فاز سنگین گویند،

مانند فاز گاز و مایع که فاز گازی سبک و فاز مایع سنگین است.

اجزای یک سیستم تقطیر ساده

تقطیر ساده دارای چهار بخش است: مشعل )به عنوان منبع گرما(، مخزن تقطیر، مبردّ و بطور کلی یک سیستم

قسمت جداکننده

تقطیر برج: 3 تقطیر بالن: 2 گرمکن: 1: تقطیر دستگاه آزمایشگاهی نمومه یک از تصویری( 3-3شکل

آوریجمع بالن: 8 سرد آب خروجی: ۷ سرد آب ورودی: 6 مبرد: ۵( جوش دمای تعیین برای) دماسنج: ۴

تنظیم: 12 حرارت کننده تنظیم: 11 بخارات کننده آوریجمع: 10 خلاء یا گاز ورودی: ۹ محصول

.سرد آب حمام: 16 همزن: 1۵ شن یا روغن حمام: 1۴ گرمکن صفحه: 13 همزن سرعت کننده

برای .نیست برخوردار بالایی خلوص درجه از دلیل همین به و است ای مرحله یک تقطیر یک ساده، تقطیر

بار جدید، خوراک صورت به را شده ایجاد مایع یا بخار فاز از کدام هر توان می محصولات، خلوص درجه افزایش

-3)شکل یابد می ادامه کار این نظر، مورد خلوص درجه به نیافتن دست صورت در و داد قرار تقطیر مورد دیگر

.دارد نیاز بزرگی بسیار فضای به ای مرحله چند یا پی در پی تقطیرهای این که است واضح(. ۴

.۴-3شکل

اییا چند مرحله تقطیر جزء به جزء

اگر محلولی تقطیر شود و بخارات حاصله به مایع تبدیل شود و دوباره تقطیر شود و این عمل مرتبا تکرار شود

هایستون یا ها برج از در این روش گویند.تا به مواد نسبتا خالص برسیم این عمل را تقطیر جزء به جزء می

این در جزء به جزء تقطیر و شوند می طراحی آکنده و دار سینی صورت دو به که شود می استفاده تقطیر

.شود می انجام ها برج

می انجام بخار و مایع تماس سینی هر در دارد. را تقطیر مخزن یک نقش سینی هر دار، سینی های برج در

.گیرد می صورت جرم انتقال و حرارت انتقال و شود

از تقطیر جزء به جزء. هایی( نمونه۵-3شکل

چند به دار سوراخ های توسط سینی که است ای استوانه فلزی بدنه یک شامل ستون در تقطیر جزء به جزء یک

دارند. را پایین سمت به مایع گذراندن و بالا سمت به بخار عبور قابلیت هاسینی این .است شده تقسیم بخش

و رود می (کندانسور) چگالنده یک به کند، می عبور برج بالای سینی آخرین از رود می بالا طرف به که بخاری

سینی بالاترین به دیگر قسمتی و شده گرفته محصول عنوان به تولیدی مایع از قسمتی .شود می تبدیل مایع به

شود. می برگردانده برج داخل

خلا: تقطیر در

در مواردی که ماده تقطیر شونده به دما حساس باشد و باعث تخریب محصول گردد، عمل تقطیر در فشارهای

با این عمل نقطه جوش محلول کاهش یافته و ماده در دماهای پایین تقطیر شود.پایین و در خلا انجام می

گردد.می

:تقطیر با برگشت مایع

گردد که در این صورت به این مایع، مایع دوباره به برج تقطیر برمی در بعضی موارد مقداری از بخار شده

گویند.( میrefluxبرگشتی )

سینی به ناودان و سرریز از کند می عبور که ( از بالای برج از هر سینیrefluxبرگشتی ) مایعدر این نوع تقطیر

و شود می گرم )روغن جریان یک یا و آب بخار توسط (جوشاننده داخل در برج پایین در مایع ریزد. می پایینی

بخارهای شود. خارج می برج پایین از محصول عنوان به مانده باقی مایع شود. می تبدیل بخار به آن از قسمتی

.رود می بالا طرف به برج های سینی های سوراخ از عبور با برج پایین از حاصله

نکات:

فاز داخل به تر سبک اجزای و گیرند می قرار هم با تماس در آن به ورودی بخار و مایع سینی هر روی

.روندمی مایع فاز داخل به تر سنگین اجزای و بخار

ترسنگین و بخار کردن تر سبک بخار، و مایع بین تماس ایجاد برج داخل در سینی هر نقش ترتیب بدین

به .شود می تر سبک کند می حرکت بالا طرف به که تدریج به بخار نتیجه در بود. خواهد مایع کردن

.شود می تر سنگین آمدن پایین با تدریج به برج بالای از برگشتی مایع عکس

تقطیر آنی Flash distillation)):

با عبور از یک شیر فشار شکن به داخل یک محفظه پاشیده مایعاست که طی آن مخلوط تقطیریک نوع روش

خارج می شود و جز سنگین تر برجدر آمده و از بالای بخارجز فرارتر به صورت ین فرایند،ادر طی می شود.

ا ته یاین فرایند تک مرحله بوده و می تواند به صورت پیوس به صورت مایع از پایین برج خارج می شود.

ناپیوسته انجام پذیرد.

.ای از برج تقطیر ناگهانی( نمونه6-3 شکل

رود.تقطیر آنی برای جدا کردن موادی که اختلاف نقطه جوش آنها زیاد است بکار می

مفهوم تعادل در عملیات تقطیر:

از جزء فرار و فاز گیرد و فاز بخار غنیمایع، انتقال جرم صورت می-در فرآیند تقطیر هنگام تماس فاز بخار

ع به مای-شود که سیستم بخارمایع غنی از جزء غیر فرار است. انتقال جرم بین بخار و مایع تا زمانی انجام می

در هنگام تعادل شار انتقال جرم اجزاء صفر است و اختلاف پتانسیل شیمیایی )نیرو محرکه انتقال تعادل برسد.

باشد.جرم( صفر می

یند تقطیر و روابط کمی بین فازها لازم است که از قوانین حاکم بر این فرآیند اطلاعات برای درک بهتر فرآ

گردد.کافی داشته باشیم و لذا در این قسمت به قوانین و تعاریف عمده اشاره می

تعادل مایع و بخار

جزئی: یک فازی دو های سیستمالف

:فشار بخار ماده خالص

های سطحی آن در یک ظرف بسته و عاری از هر گازی قرار گیرد مولکولهر ماده خالص در دمای معین اگر

های فاز گاز در اثر برخوردگردد و تعدادی از این مولکولبر نیروی بین مولکولی غلبه کرده و وارد فاز بخار می

ردد. گبتدریج زیاد میها در فاز بخار کم و در ابتدا تعداد مولکول گردد.دوباره به فاز مایع بر میبا هم و دیواره

. در دباشو سرعت تبخیر با سرعت میعان یکسان می شودبعد از مدتی تعادل بین فاز بخار و مایع برقرار می

این شرایط فشار بخار حاصل را فشار بخار مایع در آن دما گویند. این فشار بخار برای هر مایع خالص در هر

به دما بستگی دارد و در صورت تغییر دما فشار بخار تغییر خواهد فشار بخار تنها دمای معین مقدار ثابت است.

شود.می بیشتر مایع بخار فشار و شده بیشتر جنبشی انرژی دما افزایش با کرد.

به که هستند یکدیگر با تعادل حال در مایع و بخار آن در که دارد وجود دمایی فشار، هر در :جوش نقطه

.است جوش نقطه نهایت بی دارای جسم هر شود، می معرفی جوش نقطه عنوان

نرمال جوش نقطه :

.شود می انجام (101.3kPa, 760 mmHg)اتمسفر یک فشار در جوشش عمل که است دمایی

:فشار جزئی

اگر مخلوطی از چند گاز داشته باشیم فشاری را که هر یک از گاز وقتی که به تنهایی همه ظرف را اشغال

جزئی آن گاز گویند.کند، دارا است، فشار

می( Dew point) شبنم نقطه شود تشکیل مایع قطره اولین و شود می اشباع بخار که دمایی :شبنم نقطه

باشد. می اشباع مایع با تعادل در اشباع بخار خالص جسم برای .نامند

حباب نقطه مربوطه دمای شود تشکیل حباب اولین و نماید تبخیر به شروع مایع که دمایی: حباب نقطه

(Bubble point) نامند می.

نکته:

است منطبق حباب نقطه بر شبنم نقطه خالص جسم برای.

جزئی دو سیستمهای در مایع بخار تعادل (ب

مانند باشندمی جزء دو حاوی یک هر مایع و بخار فارهای که دوجزئی سیستمهای در مایع -بخار تعادل

اتانول و آب بخار و مایع مخلوط

اتانول و آب :مخلوط اجزای

بخار فاز و مایع فاز فازها:

ثابت فشار در تعادل نمودار

دمای شده، کم مایع در سبکتر ماده غلظت بتدریج بجوشد، تا شود گرم ثابت فشار در دوجزئی مایعی اگر

جوش، پایان و شروع دماهای آوردن بدست با .شود تبخیر مایع قطره آخرین تا شودمی زیاد جوش

آید.می بدست شبنم و حباب های منحنی

( هستند.Tie lineخط رابط ) MNبا توجه به نمودار زیر خطوطی مانند

ثابت. نمودار تعادل در فشار( ۷-3شکل

ثابت دمای در تعادل نمودار

نمودار تعادل در دمای ثابت. (8-3شکل

شود.می کم تفکیک قابلیت شده کمتر اجزا نسبی فراریت فشار، افزایش با

:قانون دالتون

کسر مولی برای مخلوطی Yفشار کل و Pباشد. اگر قانون حاکم بر گازها و یا فاز بخار همان قانون دالتون می

باشد روابط زیر برقرار است: Bو Aاز دو سازنده

(1-3) 𝑌𝑎 + 𝑌𝑏 = 1

(2-3) 𝑃𝑎 + 𝑃𝑏 = 𝑃

(3-3) 𝑃𝑎 = 𝑌𝑎P

آل:محلول ایده

خواص از استفاده با را غیره و ویژه حجم بخار، فشار مانند آن خواص میتوان که است محلولی آل ایده محلول

کرد. محاسبه خالص حالت در آن سازنده اجزای

:آل ایده محلول یک در

است یکسان تقریباً مولکولها اندازه –

است یکسان مولکولها تمام مولکولی بین کنش هم بر –

، هگزان تولوئن و بنزن محلول مانند هستند آل ایده تقریبا باشند، شبیه شیمیایی ماهیت ازنظر که محلولهایی -

نرمال و اکتان نرمال

آلایده فشار بخار محلول:

وجود داشته باشد، فشار بخار در تعادل با مایع را در هر دمایی فشار بخار Bو Aاگر مخلوطی از دو ماده فرار

با توجه به اینکه فشار جزئی هر یک باشد.قوانین حاکم بر بخار همان قوانین گازها می مایع در آن دما گویند.

دارد، لذا رابطه بینو نیروی بین مولکولی آن ماده آن در فاز مایع ها در فاز بخار بستگی به غلظت از سازنده

گردد.آن در فاز مایع بوسیله قانون رائولت بیان می )کسر مولی( فشار جزئی هر سازنده با غلظت

براساس قانون رائولت روابط زیر را خواهیم داشت:

(۴-3) 𝑃𝑎 = 𝑋𝑎𝑃𝑎°

(۵-3) 𝑃𝑏 = 𝑋𝑏𝑃𝑏°

(6-3) 𝑃𝑎 + 𝑃𝑏 = 𝑃

خواهیم داشت:براساس قانون دالتون برای فاز بخار

(۷-3) 𝑃𝑎 = 𝑌𝑎𝑃

(8-3) 𝑌𝑎𝑃 = 𝑋𝑎𝑃𝑎

° ⇒ 𝑌𝑎 = 𝑃𝑎

°𝑋𝑎

𝑃

فشار بخار جسم ºaPو Aکسر مولی در فاز بخار برای سازنده aYکسر مولی در فاز مایع و aXدر این روابط

کرد. توان ترکیب فاز مایع و بخار را محاسبهبه این ترتیب در هر لحظه می باشد.می Aخالص

هایی که از قانون محلولبه عبارت دیگر باشد. 1 نزدیک آن مولی جزء که رودمی بکار ترکیبی برای رائولت قانون

ها منحنی تغییرات فشار برحسب شوند. برای این نوع محلولآل نامیده میهای ایدهمحلول کنندرائولت پیروی می

باشد:ها به صورت زیر میکسر مولی سازنده

( منحنی تغییرات فشار برحسب کسرمولی برای محلول دوتایی.۹-3شکل

برای چنین محلولی دیاگرام فاز به صورت زیر خواهد بود:

Tb

G

G + L

L

Xa0 1

Ta

b

a

آل.( دیاگرام فاز برای سیستم دو تایی ایده10-3شکل

منطقه فاز Gدهد و را نشان می( ترکیب فاز بخار aa T bT( ترکیب فاز مایع و منحنی )ab T bTمنحنی )

باشد.فاز مایع می Lگاز و

(K-Value) دلتعا نسبت

فاز در سازنده همان مولی جزء به فاز یک در سازنده یک مولی جزء نسبت آل( ایده غیر یا آل ایده) محلول در

نامند.می K-Valueیا تعادلی نسبت توزیع، ضریب تعادل حالت در را دیگر

تعریف نماییم، و نسبت ضریب تعادلی دو ماده نسبت بهم بنام kاگر در تعادل بخار و مایع ضریب تعادلی را با

اجزا غلظت نسبت از عبارتستبنابراین فراریت نسبی آنها بیان کرده ( Relative Volatility) فراریت نسبی

آل خواهیم داشت:روابط زیر را در حالت ایده شودنشان داده می αبا که دو فاز مایع و بخار در

(۹-3) 𝑘 =

𝑌

𝑋=

𝑃°

𝑃

(10-3) 𝛼1.2 =

𝑘1

𝑘2=

𝑃1°

𝑃2°

(11-3)

(12-3)

نکته:

مقادیرKi باشد.می نسبی ترکیب و فشار دما، از تابعی

α هر چه ضریب فراریت بیشتر باشد جداسازی است. تقطیر عملیات آسانی یا و سختی از معیاری

افتد.تر اتفاق میراحت

آل:های غیر ایدهقانون هانری و محلول

توانند در هم حل شوند دو حالت کلی وجود دارد:برای مایعاتی که می

کنند.هم در فاز سبک و هم در فاز سنگین در هم حل شده و مخلوط یکنواخت یعنی محلول ایجاد می -1

کنند ولی در فاز سنگین نامحلول هستند.فاز سبک در هم حل شده و محلول ایجاد می در -2

اگر دو سازنده هم در فاز سبک و هم در فاز سنگین محلول باشند ولی محلول آنها از قانون رائولت پیروی

( یا مثبت ∆Hنکند، یعنی اینکه گرمای انحلال برای آنها مساوی صفر نباشد، در این صورت گرمای انحلال )

مثبت باشد یعنی فرآیند گرماگیر باشد، در این صورت انحلال نسبت به ∆Hاست و یا منفی. در صورتی که

منفی باشد یعنی واکنش گرمازا است و انحلال ∆Hآل انحراف مثبت دارد. و برعکس آگر های ایدهمحلول

آل انحراف منفی دارد. نسبت به محلول ایده

گیرند و آل قرار میهای ایدهآل در بالای منحنیها نسبت به حالت ایدهمنحنی در صورت انحراف مثبت،

در حالت انحراف مثبت فشار کل مخلوط آل خواهند بود.های ایدهدرصورت انحراف منفی در زیر منحنی

باشد.بزرگتر از فشار کل بدست آمده از طریق قانون رائولت می

کنند که به صورت زیر است:های کم از قانون هانری تبعیت میدر رقتها در این صورت فشار بخار سازنده

(12-3) 𝑃𝑎 = 𝐾ℎ 𝑋𝑎

های در صورت انحراف مثبت، منحنی های رقیق صادق است.باشد. این قانون برای محلولثابت هانری می hKکه

شار آل فگیرند و نسبت به حالت ایدهآل قرار میهای فشار بخار حالت ایدهمربوط به فشار بخار در بالای منحنی

دهد.بخار افزایش نشان می

یابد و برعکس با کاهش فشار بخار نقطه جوش با افزایش فشار بخار نقطه جوش کاهش میدانیم همان طور که می

شود.زیاد می

نکات:

ثابت دمای در کسر مولی حسب بر کلفشار تغییرات منحنی است ممکنهایی با انحراف مثبت در محلول

.گویندمی آزئوتروپی را ماکزیمم نقطه شرایط در مخلوط اینصورت در .بگذرد ماکزیممی از

آزئوتروپ شرایط در x=y( و فراریت نسبیαبرابر یک می ) .حذف باعث فشار تغییر موارد بعضی درباشد

.شودمی تعادلی منحنی از نقطه این

مربوط به آزئوتروپ )نقطه هم جوش( مینیم مشاهده نقطه جوش کسر مولی -دمای جوش نموداردر

شود.می

شود، منحنی مربوط به ترکیب ( مشاهده می13-3 شکلطور که از روی منحنی مربوط به تعادل فازها )همان

کنند که نشان دهنده یکسان بودن مایع و منحنی مربوط به ترکیب بخار همدیگر را در یک نقطه قطع می

در ضمن تقطیر تغییری درها، برای یک مخلوط با این کسر مولی از سازندهترکیب فاز مایع و فاز بخار است.

آید و درنتیجه دو سازنده قابل جداسازی با تقطیر نیستند.وجود نمی ترکیب دو فاز مایع و بخار به

)آ(

)ب(

منحنی های مربوط به انحراف مثبت، )آ(: منحنی فشار بر حسب کسر مولی، )ب(: ( منحنی13-3شکل

نقطه جوش برحسب کسر مولی.

برای انحراف منفی عکس این حالت صادق است و آزئوتروپ با نقطه جوش ماکزیمم را مشاهده خواهیم

کرد.

نکته:

هم حل نگردند و جزء غیر قابل حل در فاز سنگین )مایع( باشند فشار بخار هر یک از آنها در صورتی که مواد در

قابل ذکر است که هموژن سازی در این مخلوط به وسیله مستقل از هم بوده و روابط زیر در مورد آنها صادق است.

گیرد.همزن انجام می

(1۴-3) 𝑃 = 𝑃𝑏0 + 𝑃𝑎

0

(1۵-3) 𝑌𝑎 =

𝑃𝑎0

𝑃

(16-3) 𝑌𝑏 =

𝑃𝑏0

𝑃

دستگاه تقطیر معمولی:

به ( A) نشان داده شده است. در این دستگاه دیگ بخار 1۷-3پیوسته در شکل یک واحد دستگاه جزء به جزء

( و با انتقال انرژی از سطح گرم کننده Bکن )مایع داخل دیگ با گرم شود.طور پیوسته با خوراک ورودی تغذیه می

(B مقداری از )اما بخار شامل دو باشددر این حالت بخار حاصل نسبت به جزء فرار غنی می شود. مایع بخار می

برای افزایش درجه خلوص جزء فرار در بخارهای بالا رونده، جریان در .باشدجزء بوده و درجه خلوص آن کم می

ایین رونده در ستون قرار محفظه تقطیر در تماس نزدیک و معکوس با جریان مایع در حال جوش و به صورت پ

عان چنین مایعی با می گویند.این مایع را که باید غنی از جزء زودجوش باشد، جریان یا مایع برگشتی می گیرد.می

گردد و باید در نقطه جوش خود بخارهای خروجی از بالای ستون و برگشت مقداری از آن به بالای ستون، تهیه می

بخار تر دری جوش پایینبنابراین غنی سازی بخار در هر مرحله به این علت است که غلظت جزء دارای نقطه باشد.

ورودی به هر مرحله کمتر از غلظت این جزء در بخار خروجی )در حال تعادل با مایع ورودی( به آن مرحله است.

برج غلظت کمتری دارد و جریان برگشتی همان شود نسبت به محصول بالای به بالای برج وارد میمثلا بخاری که

باشد.ترکیب درصد محصول را دارا می

: چگالنده یا کندانسور.D: ستون، C: گرمکن، B: دیگ، A( دستگاه تقطیر معمولی: 1۷-3شکل

Bottomآید که بیشترین مقدار ماده دیر جوش را دارد که به آن ته مانده )از دیگ بخار، مایعی بیرون می

productباشد. برای بدست آوردن محصول نسبتا خالص باید از طریق پالایش گویند و خلوص آن پایین می( می

اند و باشد که روی هم چیده شدهستون یاد شده شامل تعدادی سینی یا صفحه مشبک می آن را بدست آورد.

باشد.اینچ می 2/1تا ۴/1یکسان و در حدود ها قطر تمام ستون نشان داده شده است. 18-3نمونه آن در شکل

از سینی پایین و از ناودانبه ترتیب : Dو Cها، : سوراخB: سینی با صفحه، A( سینی غربالی، 18-3شکل

.سینی بالا

بدین ترتیب این ارتفاع مستقلشود که حداقل ارتفاع مایع بر روی سینی حفظ شود. ( سبب میweirوجود سریز )

نرخ جریان مایع خواهد بود.از

کند. سرعت بخار در حال عبور از میان منافذ بخار از منافذ عبور کرده و سینی به سینی به سمت بالا حرکت می

شود. مگر آنکه نرخ جریان گاز بسیار کمتر از میها ای است که مانع نشست یا ریزش مایع از میان سوراخبه اندازه

ستون باشد.ی معمول کارکرد گستره

ای جوشان و های بخار به درون مایع، وضعیت توده مایع موجود بر روی هر سینی شبیه تودهبه دلیل ورود حباب

ثر اکگیرد. ها نشات میفضای بخار روی کف حاوی مه رقیقی از قطرات است که از ترکیدن حباب کف آلود است.

شوند.همراه بخار به سینی بالاتر برده میگردند، ولی برخی قطرات مجددا به فاز مایع باز می