Metodi di distillazione


In particolare sono in uso i seguenti procedimenti: distillazione semplice e distillazione frazionata o rettifica. A sua volta la distillazione semplice si suddivide in distillazione di equilibrio e distillazione differenziale.


Distillazione semplice


Nella distillazione semplice la soluzione liquida viene portata ad ebollizione e il vapore che da essa si sprigiona viene condensato senza che torni in contatto con il liquido in ebollizione. Questo tipo di distillazione può avvenire in due modi diversi.

DISTILLAZIONE DI EQUILIBRIO
La distillazione di equilibrio viene condotta facendo evaporare una certa quantità di liquido e mantenendo il vapore formatosi in equilibrio con la porzione di miscela rimasta allo stato liquido; successivamente il vapore prodotto viene allontanato e condensato. I valori delle concentrazioni del liquido e del vapore possono essere ricavati dal diagramma di stato della miscela conoscendo semplicemente la temperatura alla quale si interrompe il riscaldamento e si separano le due fasi. Questo tipo di distillazione viene condotta in continuo ed è usata prevalentemente per miscele a più componenti piuttosto che per miscele binarie.

DISTILLAZIONE DIFFERENZIALE
Nella distillazione differenziale il vapore prodotto viene sottratto appena si forma dal contatto con il liquido e subito condensato. Con il procedere della distillazione la composizione del liquido e del vapore variano di continuo. Questo tipo di distillazione è discontinuo e permette di avere più frazioni del prodotto di testa corrispondente a diversi intervalli di temperature di ebollizione; infatti i vapori possono essere condensati in più recipienti separati.


Distillazione frazionata o rettifica


La distillazione frazionata prevede che il vapore sprigionatosi dal liquido venga condensato e sottoposto a ulteriore riscaldamento per generare un nuovo vapore, che a sua volta viene condensato e fatto rievaporare. Questo processo può essere ripetuto più volte. Alla fine del processo si ottiene un vapore che presenta una concentrazione di prodotto più volatile maggiore rispetto a quella che si può ottenere con una distillazione semplice. Le evaporazioni e condensazioni parziali possono avvenire in recipienti separati posti in serie come riportato in figura.

 
La disposizione impiantistica sopra illustrata è poco usata, perché nella maggior parte dei casi la rettifica viene condotta in un'unica colonna suddivisa in varie zone da diaframmi detti piatti, su ognuno dei quali è presente una certa quantità di liquido in ebollizione dal quale si sprigiona un vapore che va a condensarsi nel liquido del piatto superiore. Per convenzione i piatti sono numerati dall'alto verso il basso della colonna. Poiché i vapori che si sprigionano da un liquido contengono una quantità maggiore di componente più volatile rispetto al liquido dal quale evaporano, in ogni piatto della colonna il liquido presenta una composizione più ricca del componente più volatile rispetto al piatto superiore. Poiché le colonne di rettifica funzionano in maniera continua è necessario che la composizione su ogni piatto rimanga costante nel tempo. A tal fine è necessario reintegrare nella fase liquida la quantità del componente più volatile. Questo avviene sia attraverso il vapore proveniente dal piatto inferiore, sia attraverso una certa quantità di liquido che viene fatta discendere dal piatto superiore. Il liquido che scende si chiama riflusso interno ed è essenziale per il funzionamento delle colonne di distillazione. In mancanza di tale riflusso il liquido presente su ciascun piatto subirebbe un progressivo impoverimento del composto più volatile con relativo progressivo aumento della temperatura di ebollizione.

 
indice