Chimica e laboratorio triennio

Prof. TROIANO Sergio

La distillazione consente di effettuare la separazione tra due sostanze, solo se la loro volatilità è diversa, ed in particolare la separazione risulterà tanto più netta quanto più diverso dall'unità è il valore della volatilità relativa.

La colonna di distillazione, nella rettifica continua è costituita da numerosi piatti, in ciascuno dei quali parte del liquido che proviene dal piatto superiore, evapora, e parte del vapore che proviene dal piatto inferiore condensa, e si divide in due sezioni che vengono chiamate sezione di rettifica e sezione di strippaggio.

La sezione di rettifica è la parte alta della colonna e comprende tutti i piatti al di sopra del piatto d'alimentazione, cioè del piatto dove viene inserita la soluzione da separare, la sezione di strippaggio è la parte bassa della colonna e comprende tutti i piatti al di sotto del piatto d'alimentazione. Il componente più volatile tende a concentrarsi nella parte alta della colonna, mentre il componente meno volatile tende a concentrarsi nella parte bassa.

Siccome in ogni piatto si deve realizzare un equilibrio tra la fase liquida e la fase gassosa, affinché ciò sia possibile la temperatura deve essere necessariamente quella d'ebollizione della soluzione è quindi è minima nella testa della colonna dove predomina il componente più leggero ed è massima nel fondo della colonna dove predomina il componente più pesante.

Il vapore uscente dall'ultimo stadio, ricco del componente più volatile, viene condensato in un condensatore a superficie ed in parte viene rimandato nella colonna come riflusso e la parte restante, e che costituisce il prodotto di testa viene prelevato ed inviato alle lavorazioni successive oppure, raffreddato ed inviato al serbatoio di stoccaggio.

Il fatto di effettuare il riflusso, perdendo, di fatto, una parte del distillato tanto faticosamente ottenuto, è forse la cosa, in assoluto, più difficile da comprendere da parte di uno studente che si accinge allo studio della distillazione. Tuttavia, se non per altro, una quantità anche minima di riflusso è assolutamente necessaria per avere una fase liquida nei piatti della sezione di rettifica e consentire loro di funzionare in modo corretto.

L'adozione del riflusso nella rettifica continua, nell'immediato costituisce indubbiamente una perdita di prodotto e sembra, a prima vista, vero e proprio autolesionismo farlo, tuttavia non lo è se si pensa che il prodotto che abbiamo ottenuto, non lo avremmo potuto ottenere, con quelle specifiche, se non ci fosse stato il riflusso. In un certo qual modo il riflusso è come il seme per gli agricoltori, una certa quantità di prodotto, ad esempio patate, deve essere, per così dire, riflussato nel terreno, per continuare a produrle.

Nella sezione di strippaggio si concentra il componente più pesante ed anche in questa sezione, parte del prodotto ottenuto viene riciclato pervia sua vaporizzazione in una caldaia chiamata ribollitore.

La composizione della miscela varia gradualmente lungo la colonna e, affinché l'efficienza della colonna sia massima, l'alimentazione deve essere introdotta in corrispondenza in cui la composizione della miscela è uguale, o più simile a quella dell'alimentazione. E' possibile anche effettuare prelievi di miscele anche in piatti intermedi della colonna nel caso si abbia interesse a farlo.

L'alimentazione viene introdotta, solitamente, alla sua temperatura d'ebollizione, eventualmente anche parzialmente vaporizzata per non aumentare troppo la portata della fase liquida e squilibrare troppo il rapporto tra fase liquida e fase vapore. Una portata troppo grande di liquido potrebbe, infatti, provocare una ricaduta di liquido dalle fessure delle campanelle con conseguente riduzione dell'efficienza complessiva della colonna. D'altro canto una portata troppo grande di vapore potrebbe produrre il sollevamento della fase liquida ed il passaggio diretto, di parte del vapore, al piatto superiore, anche in questo caso, con conseguente riduzione dell'efficienza della colonna.