Дистилляторы
В дистилляторе происходит более тщательная очистка загрязненного растворителя, чем в фильтре. При этом из растворителя практически удаляются все виды загрязнений.
На фабриках химчистки используют дистилляторы двух типов: работающие при атмосферном давлении и вакуум-дистилляторы.
Дистилляторы, работающие при атмосферном давлении (рис. 18), применяют для дистилляции перхлорэтилена.
Рис. 18. Дистиллятор, работающий при атмосферном давлении:
1—водомерное стекло; 2—ограничитель жидкости; 3— стальной отражатель; 4—холодильник; 5—вода; 6—растворитель; 7—спусковой вентиль; 8—водоотделитель; 9—дистиллятор; 10—изоляция; 11—манометр; 12— клапан, понижающий давление; 13—конденсационный горшок; 14—задерживающий клапан; 15—спусковой вентиль
Основные части дистиллятора: дистилляционный куб, конденсатор и водоотделитель. Дистилляционный куб — это испаритель для загрязненного растворителя. Обогрев его производится при помощи змеевиков, труб или паровой рубашки.
Непосредственно к дистилляционному кубу присоединен конденсатор. В конденсаторе холодная вода конденсирует пары растворителя, поступающие из куба. Сконденсированный растворитель покидает конденсатор и проходит в водоотделитель. Вода кипит при более низкой температуре, чем перхлорэтилен, поэтому она дистиллируется вместе с растворителем. Сконденсированная вода, содержащаяся в дистиллированном растворителе, удаляется в водоотделителе.
Процесс дистилляции происходит следующим образом. Растворитель подогревается в дистилляционном кубе змеевиками или паровой рубашкой. Давление пара должно составлять 2,2—4,3 кг/см2 в зависимости от скорости дистилляции. Это позволяет вести дистилляцию растворителя без заметной перегонки загрязнений, которые имеют более высокую точку кипения, чем растворитель. Вода удаляется из испарителя вместе с растворителем, и предотвратить этот процесс нельзя. Увеличение давления пара вызывает избыток тепла и вынос загрязнений из дистиллятора, а уменьшение количества подводимого тепла замедляет процесс дистилляции.
Пары растворителя и воды (если она присутствует в загрязненном растворителе) проходят из дистилляционного куба в конденсатор, охлаждаемый водой. В наиболее эффективных конденсаторах холодная вода и пары растворителя двигаются навстречу друг другу, т. е. противотоком. Температура конденсирующей воды на выходе из конденсатора должна быть точно такой, какой ее рекомендуют изготовители машины.
Сконденсированный растворитель вместе с водой проходит в водоотделитель. Вода и перхлорэтилен не смешиваются, поэтому вода течет в верхнюю часть водоотделителя и далее в канализацию, а растворитель — в бак хранилища.
Концентрация остатка в дистилляционном кубе будет возрастать по мере работы дистиллятора. Увеличение содержания загрязнений, имеющих высокую точку кипения, постепенно будет увеличивать точку кипения смеси растворителя с загрязнениями в кубе. Это увеличение точки кипения будет уменьшать скорость дистилляции. Как только концентрация загрязнений становится заметно высокой, процесс дистилляции замедляется. Количество растворителя, которое может быть отделено от остатка при нормальном давлении пара в дистилляторе, ограниченно. Дистилляция прекращается, когда концентрация остатка высококипящего жирного вещества составит 50%. Около 50% перхлорэтилена, остающегося в остатке, можно извлечь при увеличении давления пара, но это нецелесообразно.
Большинство растворителей может быть извлечено из остатка при помощи перегонки с острым паром. Многие дистилляторы для перхлорэтилена имеют линии острого пара, соединенные с дистилляционным кубом. Количество острого пара строго регулируется, чтобы предотвратить вспенивание остатка и вынос загрязнений.