Технология дистилляции известна человечеству с глубокой древности. Первые примитивные попытки описаны еще в работах греческих алхимиков I столетия. Упоминает о ней и знаменитый средневековый ученый Авиценна, который использовал дистилляцию для получения целебных эфирных масел. За последние сотни лет наука сделала впечатляющий прорыв, и сегодня процесс дистилляции воды широко используется в химии и разных отраслях промышленности.
Краткое описание и суть метода
Дистилляция воды – перегонка жидкости, включающая процесс испарения с последующим охлаждением, в результате которого пары конденсируются и выпадают в виде капель. В качестве простого и наглядного примера можно привести закипание чайника, в процессе которого вода превращается в пар и затем вновь оседает в жидком виде на остывшую поверхность. При таком испарении жидкость отделяется от нелетучих твердых веществ (посторонних частиц, солей, микроорганизмов), и это делает дистилляцию воды эффективным способом ее очистки от примесей.
В результате выпаривания получают дистиллированную воду (или так называемый аква-дистиллят), обладающую определенными свойствами. Такая жидкость примерно на 99,5% очищена от примесей, в том числе минеральных солей, микроорганизмов, органических включений. При этом она хорошо растворяет любые вещества, не вступая с ними в реакцию и не влияя на их свойства.
Несмотря на то, что дистиллированная вода фактически пригодна для питья, ее не рекомендуют употреблять на протяжении длительного времени. Учитывая то, что такая жидкость практически стерильна, она не содержит жизненно важных для человеческого организма химических элементов. Кроме того, полностью очищенная питьевая вода обладает не самым приятным вкусом.
Применение технологии дистилляции в промышленных целях
Дистилляция используется как в разных отраслях промышленности, так и в лабораторной практике. Перечислим лишь некоторые производственные и технологические процессы, в которых ее задействуют.
- Опреснение морской воды.
- Производство дистиллированных напитков из ферментированных продуктов.
- Изготовление продуктов питания.
- Производство косметической и парфюмерной продукции.
- Производство лекарственных препаратов.
- Изготовление любых аккумуляторных батарей.
- Отделение сырых жидких веществ от примесей в химической промышленности.
Как уже было сказано выше, такой метод может использоваться также для водоочистки. Несмотря на то, что очистка воды дистилляцией не получила широкого применения (преимущественно по причине достаточно дорогого и трудоемкого процесса), она позволяет эффективно отделять жидкость от большинства взвесей, загрязнений, химических микроэлементов.
Что представляет собой промышленный дистиллятор
Аппарат для промышленного получения дистиллированных жидкостей классическим способом – это установка, в конструкцию которой входят большой перегонный куб для нагрева, а также охлаждающая система. В качестве последней используют емкость определенного объема, наполненную холодной водой, в которую помещается спиральный трубопровод из стекла. Независимо от производительности, такое оборудование обычно имеет достаточно крупные габариты и требует практически непрерывного контроля со стороны обслуживающего оператора.
Распространенные промышленные технологии
Классический метод выпаривания (простой или многократной перегонки) – далеко не единственный. В настоящее время существуют различные способы дистилляции воды.
- Фракционная дистилляция – многократная конденсация и испарение в изолированных вертикальных емкостях.
- Вакуумная перегонка – дистиллирование в вакууме с давлением намного ниже атмосферного, которое создают специальные вакуумные насосы и регуляторы.
- Паровая перегонка – подача в жидкую среду пара, нагревающего ее и вызывающего испарение.
- Дистилляция в насадочных (ректификационных) колоннах – пропускание сырьевой смеси компонентов через насадки особой конструкции, которая обеспечивает высокую эффективность такого метода.
- Криоперегонка – технология, применяемая по отношению к перегоняемым газам, охлажденным до жидкого состояния.
- Экстрактивная ректификация – перегонка в экстрактивной колонне смесей, в состав которых входят вещества с близкими температурами кипения, а также растворитель.
Заключение
Итак, дистилляция воды – это по-настоящему универсальный процесс, который получил применение в самых разных областях, от лабораторных исследований, производства медикаментов и пищевой продукции до опреснения и нефтепромышленности. Многообразие доступных методов позволяет подобрать оптимальную технологию, в зависимости от поставленных целей и бюджета.
