Процесс дистилляции воды: Дистилляция воды

Дистилляция воды

 

Описание:

Вода является для нас не только одним из самых важных элементов жизни, она также обладает наиболее высокой растворимостью всех известных веществ.

 

Простые процедуры, такие, как кипячение или использование бытового фильтра из активированного угля, не являются достаточными для очищения всех возможных загрязняющих веществ, т.к. они намного меньше пор фильтра и не разлагаются под действием температуры при кипячении. 

 

Для опыта по очистке воды мы использовали герметичную колбу с трубкой, проходящей через банку с холодной водой. На конце трубки установлен краник, из которого очищенная вода капает в стакан. Воду в колбе мы «загрязнили» марганцовкой. И нагревали полученный раствор до кипения при помощи газовой плитки. На выходе получалась абсолютно прозрачная чистая вода.

 

Объяснение:

 

Дистилляция является наиболее эффективным и надежным способом получения чистой воды. Что же такое дистилляция и почему превращение воды в пар эффективно отделяет ее от примесей?

 

Вода при кипении интенсивно превращается в пар. Т.е. только молекулы воды испаряются, а примеси (соли, металлы, частички песка, микроорганизмы) остаются в жидкой воде в колбе-испарителе. Затем этот пар идет по трубке, где он охлаждается и конденсируется, т.е. снова превращается в воду, но уже чистую — без примесей. Сконденсированные капельки воды вытекают в приёмник. Этот процесс называется дистилляцией, что означает — стекание каплями, а получаемая вода — дистиллированной.

 

Таким нехитрым способом мы в опыте отделили воду от соли марганца и даже сварили этой водой вкусный кофе.

 

Дистиллированную воду также называю аква- дистиллят. У этой «чистой воды» степень чистоты приблизительно 99.5 % относительно солей, органических веществ, микроорганизмов, пирогенов и бактерий.

 

Интересно знать:

 

Совершенно чистая вода имеет неприятный вкус. Поэтому дистиллированную воду не применяют для питья. Кроме того, дистиллированная вода вредна для организма: продолжительное употребление воды, лишённой солей, понижает солевой состав клеточного сока и приводит иногда к тяжёлым заболеваниям. Тем не менее в некоторых случаях перегонкой пользуются для получения питьевой воды. Например, в Баку, где грунтовые воды загрязнены нефтью, водопроводная сеть одно время питалась перегнанной морской водой. Однако к этой воде специально добавляли соли и насыщали её воздухом.

можно ли и как приготовить самому дома, способы и методы дистиллировать h3O своими руками

Можно ли получить дома самому?

Многие уверены, что дистиллированную воду возможно получить только в промышленных условиях с помощью специального оборудования. Но это не так – дома ее также можно сделать.

Вода, согласно законам физики, обладает тремя состояниями – газообразным, жидким и твердым. При нагреве и последующем испарении, образуется самая чистая жидкость.

Это потому, что из нее нивелируются соли, минералы и металлы, которые оседают на дно. Собранный пар и есть дистиллят. А образовать его из воды не так уж и трудно.

Преимущества и недостатки самодельной жидкости

Процесс дистилляции считается чуть ли не единственным способом эффективного очищения воды, независимо от ее происхождения. В отличие от других фильтрующих систем здесь не играет роли состав воды, а на результат не влияют основные параметры перегонки: давление, температура.

Такая вода имеет следующие полезные свойства при употреблении внутрь:

• помогает бороться с лишним весом;
• очищает почки и печень от солевых отложений;
• восстанавливает работу почек;
• повышает иммунитет;
• не вызывает аллергии;
• снимает интоксикацию организма.

Но регулярное питье дистиллированной воды может принести вред здоровью. Это обусловлено тем, что в большом количестве она способна нарушить водно-солевой обмен, гормональный фон и привести к стоматологическим патологиям из-за нехватки минералов.

Кроме этого, дистиллированная вода не особо приятная на вкус и вызывает чувство жажды.

Как изготовить своими руками?

Способы получения дистиллированной воды в домашних условиях:

• с использованием двух бутылок;
• выпаривание;
• кипячение;
• замораживание;
• путем сбора дождевой воды;
• из растений;
• при помощи самогонного аппарата.

В промышленности дистиллированную воду производят с помощью специального устройства – дистиллятора.

Пошаговая инструкция получения дистиллята

Перед тем, как приступить к производству дистиллированной воды из водопроводной, необходимо предпринять ряд подготовительных мер.

Наливают жидкость из крана и оставляют ее для отстоя. Емкость не следует прикрывать чем-либо и двигать. Поэтому надо заранее определиться с местом, где вода будет защищена от попадания сверху мусора.

Данный этап требуется для очищения воды от сероводорода, хлора, солей и прочих включений. На это потребуется около 5-6 часов. Чем дольше она будет стоять, тем лучше.

После чего жидкость аккуратно, чтобы не перебаламутить, сливают. Далее выбирают один из способов изготовления дистиллированной воды в домашних условиях с помощью подручных средств.

Дистилляция с использованием 2 разных бутылок

Потребуется 2 стеклянные бутыли. Желательно одну брать с искривленным горлышком, чтобы при попадании в нее  дистиллированной воды она не могла перетечь в другую емкость.

Последовательность дальнейших действий:

1. В одну бутылку заливают обычную воду, оставив от верха свободными 12-13 см.
2. Соединяют сосуды между собой, скрепив горлышки скотчем.
3. Большую кастрюлю (объемом около 20 литров) из нержавеющей стали, заполненную водой, ставят на огонь и доводят до кипения.
4. Погружают бутылочную конструкцию (полной бутылкой книзу) в кипящую воду так, чтобы она скрылась до горлышка. Наклон должен быть примерно 30 градусов. Рукой надо держаться за верхний сосуд, который будет выступать с внешней стороны кастрюли.
5. Пакет со льдом фиксируют на верхней бутылке, чтобы создавался холодный заслон (способствует образованию конденсата).
6. Продолжают дистилляцию до тех пор, пока верхняя емкость не заполнится.

Кипячением при помощи чайника

В процессе понадобится 4 стеклянных стакана и чайник, в который заливают воду и ставят на плиту. А пока он закипает, моют бокалы под струей из крана. Только не пользуются моющими средствами и губкой (тряпкой), чтобы не оставлять на стекле нежелательные примеси (это снизит качество полученной дистиллированной воды).

Сразу напрашивается вопрос: «Для чего брать именно такое количество стаканов?». Дело в том, что при сборе конденсата бокал долго не продержишь в руке из-за его нагрева. Тогда меняют его на другой — холодный.

Инструкция:

1. Воду в чайнике предварительно отстаивают хотя бы час, только потом водружают на плиту и ждут закипания.
2. Если на носике имеется заглушка, то убирают ее, чтобы пар свободно выходил наружу. Нанизывают по очереди стаканы и обдают их паром изнутри.

   При этом надо подождать, пока по стеклу потекут капли, только потом снимать. Аналогичным образом обрабатывают емкость, в которую далее будут сливать дистиллированную воду.

3. Выставляют стаканы на балкон или в холодильник для охлаждения.
4. Остывший уже чайник вновь включают, чтобы пошел пар. Под носик устанавливают сосуд для сбора.
5. Затем по очереди подносят стаканы к потоку пара. Образующаяся внутри их влага будет стекать вниз. Это и есть дистиллят.

Таким способом можно за 30 минут выгнать около 250 грамм.

Как дистиллировать замораживанием?

Пожалуй, самым простым способом получения дистиллированной воды дома будет замораживание. Минус его в том, что в морозилке не должно быть сторонних запахов, но желательно побольше снега. В маленьком холодильнике достичь желаемого результата вряд ли получится.

Берут стеклянную или пластиковую бутылку и заполняют отстоянной водопроводной водой. Затем кладут ее в морозильную камеру. Теперь дожидаются, пока вода частично промерзнет и сливают жидкий остаток.

Именно в нем содержатся нежелательные примеси. Теперь размораживают лед при температуре не более 25 градусов.

Такую воду хранить рекомендуется в герметично закрывающемся сосуде, подальше от приборов отопления и вне зоны воздействия прямых солнечных лучей. Если придерживаться этих правил, то срок годности воды неограничен.

Сбор дождевой воды

Способ подходит для загородных жителей, проживающих в экологически чистых районах. Проще всего получить дистиллированную воду из дождевой.

Для чего собирают ее в бочку или другую объемную емкость. Через 1-2 дня воду переливают в стерильную тару и убирают на длительное хранение.

Зимой можно изготовить дистиллят из снега. Достаточно его собрать в чистый бак и подождать, пока растает. Важно, чтобы снег был свежевыпавшим и не успел напитаться вредными веществами извне.

Приготовить выпариванием

Первым делом подготавливают оборудование – аналог промышленного дистиллятора, но из подручных средств.

Потребуется кастрюля с выпуклой крышкой (желательно прозрачной, но не обязательно), глубокая миска и лед (замораживают в специальных формочках обычную воду).

Дальнейшие шаги:

1. В кастрюлю заливают воду на треть объема, чтобы установленная тарелка не перевернулась.
2. Если используется свежая водопроводная вода, то надо подождать несколько часов пока из нее нивелируется хлор и другие примеси.
3. Водружают ее на плиту и включают.
4. Внутрь ставят миску, в которую планируется собирать дистиллят.
5. Сверху прикрывают перевернутой крышкой.
6. Как только вода начинает кипеть, сверху выкладывают лед.

За счет нагрева начинает выделяться пар, который, соприкасаясь вверху с холодом, будет конденсироваться и оседать в виде капель снаружи крышки и стекать в тарелку.

При ее заполнении воду переливают в отдельный сосуд. Но прежде чем это делать, его промывают дважды – сначала обычной водой, потом дистиллированной.

Как добыть из растений?

Этот вариант подходит для путешественников, но он требует много времени и терпения. Дистилляцию можно организовать, воспользовавшись любым источником воды. В частности, это растения, произрастающие в пустынях.

Только подойдут не все виды растительности, если требуется получить питьевую воду без опасных примесей. Идеальным выбором станут кактусы и папоротники.

Поступают следующим образом:

1. Выкапывают где-нибудь под солнцем ямку и помещают в нее пластиковую бутыль так, чтобы она полностью ушла под землю.
2. Вокруг накладывают зелень и сверху прикрывают полиэтиленом. Его края фиксируют камнями для создания герметичности.
3. Под воздействием тепла на стенках бутылки появляется конденсат. Тогда внутрь вкладывают листья растения, что усилит процесс выделения влаги.

Как делается при помощи специального оборудования?

Под специальным оборудованием, с помощью которого можно добыть дистиллированную воду, понимают:

• дистиллятор;
• самогонный аппарат.

Дистиллятор

Это такое устройство, работа которого базируется на двух составляющих: нагревание жидкости в отдельном отсеке и последующем охлаждении образующегося пара в холодильной камере.

В результате конденсируется очищенная жидкость. В зависимости от вырабатываемого объема дистиллята различают устройства напольные и настольные.

Как управлять настольными дистилляторами:

1. Заливают воду внутрь.
2. Включают агрегат с помощью специальной кнопки. В результате начинается испарение жидкости и дальнейшая конденсация.
3. По завершению цикла аппарат самостоятельно выключается.

В час производится около 1 литра дистиллированной воды.

Принцип работы домашнего дистиллирующего оборудования:

1. Подключается к водопроводу, откуда напрямую происходит закачка воды.
2. В блоке испарения вода доводится до кипения с помощью электрического тэна.
3. Начинает выделяться пар, который поступает в конденсаторную камеру и там мгновенно охлаждается водопроводной водой.
4. Выделившийся конденсат стекает в тару для приема дистиллята.

Таким способом удается получить порядка 150 литров сверхчистой воды.

Самогонный аппарат

Этот аппарат, не что иное, как самодельный аналог промышленного дистиллятора. Поскольку у него такой же принцип работы.

Инструкция к использованию:

1. Предварительно споласкивают аппарат изнутри чистой водой.
2. Затем заливают отстоявшуюся воду в перегонный куб и плотно закрывают.
3. Чтобы подавать и отводить холодную воду, надо разрезать резиновый шланг на 2 отрезка: один подсоединяют к крану и штуцеру аппарата, второй нанизывают на отводящий штуцер и конец опускают в сливное отверстие.
4. Ставят устройство на огонь и ждут, пока вода начнет кипеть.
5. К принимающему крану приставляют емкость для сбора дистиллированной воды, куда она капает в ходе процесса перегонки.

Входить холодная вода должна в нижней части холодильника, выходить – снизу. Тогда пары равномерно охлаждаются, и расход воды будет небольшой.

Принципиальные условия получения дистиллята в самогонном устройстве:

• в перегоночном кубе вода должна закипеть;
• кипение необходимо в ходе всего процесса;
• холодная вода должна без остановки поступать в устройство;
• клапан для отвода продукта должен быть открыт.

Какой метод самый быстрый и эффективный?

Загородным жителям проще всего сделать дистиллированную воду путем сбора дождевой. Для этого не требуется особых трудозатрат, только подождать несколько дней, пока вода настоится, и потом слить готовый продукт.

Горожанам, имеющим в распоряжении самогонный аппарат, проще воспользоваться им для получения дистиллята. Если его нет, то легче всего остановиться на способе замораживания.

Все, что здесь требуется – это сначала заморозить воду, потом ее оттаять.

Как проверить получившуюся h3O на качество?

Поскольку дистиллированная вода, в отличие от водопроводной, очищена от разных включений, то она не может проводить ток. Отсюда вывод, что проверить качество дистиллята можно с помощью электрического разряда и посмотреть на результат.

Суть методики в следующем:

1. Берут электролампочку мощностью от 15 до 40 Ватт или 220 В и вкручивают в патрон со шнуром и вилкой.

   Провод перерезают надвое и кончики зачищают, но так, чтобы остались защищенные участки для держания.

2. Вставляют вилку в розетку и опускают оба оголенных проводка в полученную воду.

Если лампочка не загорается, значит вода дистиллированная. Когда в ходе очищения были допущены ошибки (плохо помыли посуду, в дистиллят попала обычная вода), то лампочка обязательно загорится. Это свидетельствует о присутствии солей.

Все, что вы хотели бы знать о дистиллированной воде, ее свойствах и применении, — здесь.

Видео по теме

Как быстро приготовить дистиллированную воду в домашних условиях, подскажет видео:

Заключение

Вот так просто можно сделать дистиллированную воду в домашних условиях. При этом не потребуются особые физические и финансовые затраты. Главное, соблюдать технику исполнения, чтобы дистиллят получился качественный.

Обессоливание воды, дистилляция — способы очистки воды

В настоящее время практика подготовки питьевой и хозяйственной воды предполагает использование таких методов, как обессоливание воды, дистилляция, обеззараживание и другие. Делается это в основном для того, чтобы привести к оптимальным показателям ее солевой состав, удалить всевозможные запахи и привкусы, удалить попавшие в воду радиоактивные вещества и прочие загрязнители.

Все применяемые при этом способы нормализации питьевых и минеральных качеств воды можно условно разделить на две основные группы:

1. Удаление избыточных солей (обессоливание воды, дистилляция, обезжелезивание, дезодорация, дезактивация, опреснение, дефторирование). Одновременно из воды удаляются и попавшие туда газы – сероводород и другие.
2. Если необходимо, то осуществляется добавление в воду некоторых видов солей. Это делается для того, чтобы улучшить органолептические свойства воды, а также, чтобы увеличить количество микроэлементов, если их там недостаточно.

Решения BWT для обессоливания воды:

Основное требование, которое предъявляется к питьевой воде, это полное отсутствие каких-либо запахов и привкусов. Если в воде присутствует сероводород, то это и является в большинстве случаев основной причиной того, что у воды есть запах. Кроме сероводорода запах воде могут придавать отмирание и развитие микроскопических водорослей и другой водной растительности (в основном это бывает в очистных сооружениях или открытых водоемах), а также при попадании в воду органических соединений, которые остаются в промышленных стоках производственных предприятий.

Обессоливание воды, дистилляция – это процесс, во время которого из нее полностью или частично удаляются растворенные соли. Согласно последним полученным данным в настоящее время применяют пять основных

способов обессоливания воды – ионный обмен, электродиализ, обратный осмос воды, вымораживание и дистилляция.

В результате действия данных процессов обессоливание и опреснение питьевой и технической воды осуществляется путем удаления из нее избыточного содержания солей, а также путем извлечения молекул воды (данный метод еще называется сепарацией). В процессе сепарации обычно происходит переход воды в иное агрегатное состояние – она превращается либо в пар, либо в лед.

Дистилляция также основывается на переходе воды в иное агрегатное состояние (пар). В этом случае производительность выпарных установок для обессоливания воды, в значительной степени зависит от температуры, до которой происходит нагревание воды, подлежащей обессоливанию, а также от уровня рекуперации тепла. В связи с этим и в зависимости от применения тепловой энергии дистилляционные опреснительные установки могут быть нескольких видов – многоступенчатые, одноступенчатые и паро-компрессорные.

Практически все установки для дистилляции и обессоливания воды имеют сходную принципиальную схему – два теплообменника (конденсатор и испаритель) и обслуживающие их трубопроводы с запорной арматурой. При этом опреснительные установки по способу испарения могут работать с постоянным давлением или быть расширительными.

Установки, с помощью которых осуществляется обессоливание воды и дистилляция, содержат в своей конструкции многокорпусные испарители, различающиеся по способу работы и по типу теплообменной аппаратуры, используемой в них. Современные системы обессоливания и дистилляции в большинстве случаев оборудуются тонкопленочными аппаратами, что дает возможность существенно увеличить их тепловую производительность и снизить энергетические затраты на выполнение непосредственного процесса обессоливания и дистилляции.

Достаточно популярными распространенным способом обессоливания является способ паро-компрессорной дистилляции. Разница между данным методом и процессом обычного выпаривания заключается в том, что после того, как вода превращается в пар, последний с помощью компрессора сжимается, и у него повышается температура до тех пор, пока она не станет превышать на несколько градусов температуру соленой воды, которая предварительно подогревается в теплообменнике. Затем пар конденсируется, и получается пресная вода.

Что такое дистилляция, где применяется, описание процесса

Что такое дистилляция? Это процесс, заключающийся в превращении жидкости в пар, который затем снова конденсируется в жидкую форму. Простейшим примером может служить дистилляция воды, когда пар из чайника осаждается в виде капель на холодной поверхности.

Применение и история

Дистилляция используется для отделения жидкостей от нелетучих твердых веществ, как при перегонке спиртных напитков из сброженных материалов, или для разделения двух или более жидкостей с различной температурой кипения, как при производстве бензина, керосина и смазочных масел из нефти. Другие промышленные применения включают переработку таких химических продуктов, как формальдегид и фенол, опреснение морской воды.

Процесс дистилляции, вероятно, использовался еще древними экспериментаторами. Аристотель (384-322 гг. до н. э.) упоминал, что чистую воду можно получить путем испарения морской. Плиний Старший (23-79 гг. н. э.) описал примитивный способ конденсации, при котором масло, получаемое путем нагревания канифоли, собирается на шерсти, помещенной в верхней части перегонного куба.

Простая дистилляция

Большинство методов дистилляции, применяемых в промышленности и лабораторных исследованиях, являются вариациями простой перегонки. В этой базовой технологии используется куб или реторта, в которых жидкость нагревается, конденсатор для охлаждения пара и емкость для сбора дистиллята. При нагреве смеси веществ в первую очередь перегоняется наиболее летучее из них или то, у которого температура кипения минимальна, а затем дистиллируются другие, или не дистиллируются совсем. Такой простой аппарат прекрасно подходит для очистки жидкости, содержащей нелетучие компоненты, и достаточно эффективен для разделения веществ с разной точкой кипения. Для лабораторного использования части аппарата обычно делают из стекла и соединяют их пробками, резиновыми шлангами или стеклянными трубками. В промышленных масштабах оборудование делают из металла или керамики.

Фракционная дистилляция

Метод, называемый фракционной, или дифференциальной, дистилляцией, был разработан для нефтепереработки, потому что простая перегонка для разделения жидкостей, температура кипения которых мало отличается, неэффективна. При этом пары многократно конденсируются и испаряются в изолированной вертикальной емкости. Особую роль здесь играют сухопарники, фракционные колонны и конденсаторы, позволяющие вернуть некоторую часть конденсата назад в куб. Цель состоит в том, чтобы добиться тесного контакта между поднимающимися разными фазами смеси, чтобы только самые летучие фракции в форме пара достигали приемника, а остальное возвращалось в виде жидкости в сторону куба. Очищение летучих компонентов в результате контакта между такими противотоками называется ректификацией, или обогащением.

Многократная дистилляция

Данный метод еще называют многостадийным мгновенным испарением. Это еще один вид простой перегонки. С его помощью производится, например, дистилляция воды на крупных коммерческих опреснительных установках. Преобразование жидкости в пар не требует нагрева. Она просто попадает из емкости с высоким атмосферным давлением в емкость с более низким. Это приводит к быстрому испарению, сопровождающемуся конденсацией пара в жидкость.

Вакуумная перегонка

В одной из разновидностей процесса с пониженным давлением для создания вакуума используется вакуумный насос. Этот метод, называемый «вакуумная дистилляция», иногда применяется при работе с веществами, которые обычно кипят при высоких температурах или разлагаются при кипении в нормальных условиях.

Вакуумные насосы создают в колонне давление, которое значительно ниже атмосферного. В дополнение к ним используются вакуумные регуляторы. Тщательный контроль параметров очень важен, поскольку эффективность разделения зависит от различия в относительной летучести при данной температуре и давлении. Изменение этого параметра может негативно повлиять на ход процесса.

Что такое дистилляция в вакууме, хорошо знают на нефтеперерабатывающих заводах. Обычные методы перегонки отделяют легкие углеводороды и примеси от тяжелых углеводородов. Остаточный продукт подвергают вакуумной дистилляции. Это позволяет отделить высококипящие углеводороды, такие как масла и воски, при невысоких температурах. Метод также применяется при разделении чувствительных к нагреву органических химических соединений и для восстановления органических растворителей.

Что такое дистилляция паром?

Паровая перегонка является альтернативным методом перегонки при температурах ниже нормальной точки кипения. Она применяется, когда дистиллируемое вещество не смешивается и химически не реагирует с водой. Примерами таких материалов являются жирные кислоты и соевое масло. В ходе перегонки в жидкость подается пар, который нагревает ее и вызывает испарение.

Дистилляция в насадочной колонне

Хотя насадочные колонны чаще всего применяются для абсорбции, они также используются для перегонки парожидкостных смесей. Такая конструкция обеспечивает большую площадь контактной поверхности, что повышает эффективность системы. Другое название такой конструкции – ректификационная колонна.

Принцип работы заключается в следующем. Сырьевая смесь компонентов с разной волатильностью подается в центр колонны. Жидкость стекает вниз через насадку, а пар движется вверх. Смесь в нижней части резервуара попадает в подогреватель и выходит из него вместе с паром. Газ устремляется вверх через насадку, подхватывая наиболее летучие компоненты жидкости, выходит из колонны и попадает в конденсатор. После сжижения продукт поступает в сборник флегмы, где он разделяется на дистиллят и фракцию, используемую для орошения.

Различная концентрация приводит к тому, что менее летучие компоненты переходят из паровой фазы в жидкую. Насадка увеличивает продолжительность и площадь контакта, что повышает эффективность разделения. На выходе пар содержит максимальное количество летучих компонентов, в то время как в жидкости их концентрация минимальна.

Насадки заполняются в навал и пакетами. Форма наполнителя может быть либо случайной, либо геометрически структурированной. Его делают из инертного материала, такого как глина, фарфор, пластик, керамика, металл или графит. Наполнитель, как правило, имеет размеры от 3 до 75 мм и отличается большой площадью поверхности, контактирующей с парожидкостной смесью. Преимущество заполнения в навал заключается в большой пропускной способности, стойкости к большим давлениям и низкой стоимости.

Металлические наполнители имеют высокую прочность и хорошую смачиваемость. Керамические обладают еще более высокой смачиваемостью, но они не такие прочные. Пластиковые достаточно прочны, но плохо смачиваются при низкой скорости потока. Поскольку керамические наполнители устойчивы к коррозии, они используются при повышенных температурах, которые пластик не выдерживает.

Пакетные насадки представляют собой структурированную сетку, размеры которой соответствуют диаметру колонны. Обеспечивают наличие длинных каналов для потоков жидкости и пара. Они дороже, но позволяют снизить перепады давления. Пакетным насадкам отдается предпочтение при невысокой скорости потока и в условиях низкого давления. Обычно их делают из древесины, листового металла или тканой сетки.

Применяются для восстановления растворителей и в нефтехимической промышленности.

Дистилляция в ректификационной колонне

Наиболее широкое распространение получили колонны тарельчатого типа. Количество тарелок зависит от желаемой чистоты и сложности разделения. Оно влияет на то, какой высоты будет ректификационная колонна.

Принцип работы ее следующий. Смесь подается посредине высоты колонны. Разница в концентрации приводит к тому, что менее летучие компоненты переходят из потока пара в поток жидкости. Газ, выходящий из конденсатора, содержит наиболее летучие вещества, а менее испаряемые выходят через нагреватель в поток жидкости.

Геометрия тарелок в колонне влияет на степень и тип контакта между разными фазовыми состояниями смеси. Конструктивно они выполняются ситчатыми, клапанными, колпачковыми, решетчатыми, каскадными и т. д. Ситчатые тарелки, в которых имеются отверстия для пара, используются для обеспечения высокой производительности при низких затратах. Более дешевые клапанные тарелки, в которых отверстия снабжены открывающими и закрывающими клапанами, склонны к засорению из-за скопления на них материала. Колпачковые снабжены колпачками, позволяющими пару проходить через жидкость сквозь крошечные отверстия. Это самая передовая и дорогая технология, эффективная при низких скоростях потока. Жидкость течет от одной тарелки к другой вниз по сливным вертикальным трубам.

Тарельчатые колонны часто используются для восстановления растворителей из технологических отходов. Также они применяются для восстановления метанола при операции сушки. В качестве жидкого продукта выходит вода, а летучие органические отходы переходят в паровую фазу. Вот что такое дистилляция в ректификационной колонне.

Криогенная перегонка

Криогенная дистилляция заключается в применении общих методов перегонки к газам, охлажденным до жидкого состояния. Система функционирует при температурах ниже -150 °С. Для этого используются теплообменники и змеевики. Вся конструкция называется криогенным блоком. Сжиженные газы поступают в блок и перегоняются при очень низких температурах. Колонны криогенной дистилляции могут быть насадочными и пакетными. Пакетный дизайн более предпочтителен, поскольку насыпной материал менее эффективен при низких температурах.

Одним из основных применений криогенной дистилляции является разделение воздуха на составляющие его газы.

Экстрактивная перегонка

В экстрактивной ректификации используются дополнительные соединения, которые действуют как растворитель для изменения относительной летучести одного из компонентов смеси. В экстрактивную колонну к разделяемым веществам добавляется растворитель. Компонент сырьевого потока, который требуется извлечь, соединяется с растворителем и выходит в жидкой фазе. Другой компонент испаряется и выходит в дистиллят. Вторая перегонка в другой колонне позволяет отделить вещество от растворителя, который затем возвращается на предыдущий этап, чтобы повторить цикл.

Экстрактивная ректификация применяется для разделения соединений с близкими температурами кипения и азеотропных смесей. Экстрактивная ректификация не так широко распространена в промышленности, как обычная дистилляция, из-за сложности конструкции. Примером является процесс получения целлюлозы. Органический растворитель отделяет целлюлозу от лигнина, а вторая перегонка позволяет получить чистое вещество.

Дистилляция. Справка — РИА Новости, 11.12.2009

Определенная роль в совершенствовании процесса дистилляции принадлежит алхимикам средневековья, но наибольшее развитие она получила в конце 19 – начале 20 веков в связи с внедрением в промышленности (спиртовой, нефтеперерабатывающей и др.) высокопроизводительных колонных аппаратов.

В зависимости от физических свойств компонентов разделяемых жидких смесей применяют различные способы дистилляции.

Простая дистилляция проводится частичным испарением кипящей жидкой смеси, непрерывным отводом и последующей конденсацией образовавшихся паров. Так как пары над кипящей жидкой смесью содержат низкокипящих компонентов больше, чем жидкость, то конденсат (называемый дистиллятом) обогащается, а неиспарившаяся жидкость (кубовый остаток) обедняется ими. При простой дистилляции содержание низкокипящих компонентов в паровой и жидкой фазах непрерывно падает. Поэтому состав дистиллята меняется во времени. Простая дистилляция – периодический процесс. Для ускорения процесса применяют полунепрерывную дистилляцию, при которой в дистилляционный куб непрерывно поступает исходная смесь, равная массе уходящих паров.

Фракционная дистилляция, называемая также дробной перегонкой, – одна из разновидностей простой дистилляции. Такую дистилляцию применяют для разделения смеси жидкостей на фракции, кипящие в узких интервалах температур. При этом дистилляты разных составов отводят (последовательно во времени) в несколько сборников. В каждом из этих дистиллятов (фракциях) преобладает один или несколько компонентов исходной смеси с близкими температурами кипения. Простую дистилляцию для улучшения разделения смесей часто комбинируют с противоточной дефлегмацией (частичная конденсация). При этом образующиеся в кубе пары частично конденсируются в дефлегматоре, конденсат (флегма) непрерывно возвращается в куб, а остаток паров после дефлегматора поступает в конденсатор, откуда дистиллят стекает в сборник. Этим способом достигается большее обогащение дистиллята низкокипящими компонентами, т.к. при дефлегмации паров преимущественно конденсируются высококипящие компоненты.

Равновесная дистилляция (однократное испарение) характеризуется испарением части жидкости и продолжительным контактом паров с неиспарившейся жидкостью до достижения фазового равновесия. Разделяемая смесь проходит по трубам, обогреваемым снаружи топочными газами. Образовавшаяся при этом парожидкостная смесь, близкая к равновесному состоянию, поступает в сепаратор для механического отделения жидкости от пара. Пары из сепаратора поступают в конденсатор, откуда дистиллят стекает в приемник, а оставшаяся в сепараторе жидкость отводится в сборник. В этом процессе соотношение между паром и жидкостью определяется материальным балансом и условиями фазового равновесия. Равновесная дистилляция редко применяется для двухкомпонентных смесей; хорошие результаты получают в основном в случае многокомпонентных смесей, из которых можно получить фракции, сильно различающиеся по составу.

Дистилляцию в токе водяного пара или инертных газов применяют, когда необходимо понизить температуру процесса отгонки, в случае разделения нетермостойких компонентов, а также для отгонки веществ с низкой температурой испарения от компонентов с высокой температурой испарения. Пузырьки водяного пара или инертного газа барботируют (продавливают) через слой жидкости. При дистилляции с водяным паром образовавшаяся смесь паров воды и летучего компонента отводится из аппарата и подвергается конденсации и охлаждению. Состав образующихся в кубе паров не зависит от состава жидкости, а температура кипения смеси всегда ниже температуры кипения каждого из компонентов при данном давлении. При дистилляции с инертным газом компоненты раствора испаряются в поток газа, даже если раствор не кипит, а парообразование при испарении может происходить при любых температурах, вне зависимости от внешнего давления, что позволяет вести процесс при низких температурах.

Молекулярная дистилляция основана на разделении жидких смесей свободным их испарением в высоком вакууме 133–13,3 мн/м2 (10–3–10–4 мм ртутного столба) при температуре ниже точки их кипения. Процесс проводят при взаимном расположении поверхностей испарения и конденсации на расстоянии, меньшем длины свободного пробега молекул перегоняемого вещества. Благодаря вакууму молекулы пара движутся от испаряющей поверхности к конденсирующей с минимальным числом столкновений. При молекулярной дистилляции изменение состава пара по сравнению с составом жидкости определяется различием скоростей испарения компонентов. Поэтому этим способом можно разделять смеси, компоненты которых обладают одинаковым давлением паров. При данной температуре жидкости и соответствующем ей давлении паров скорость молекулярной дистилляции растет с понижением давления в аппарате.

Для молекулярной дистилляции применяют аппараты с горизонтальными и вертикальными поверхностями испарения, а также получившие наибольшее промышленное применение центробежные аппараты. В последних процесс характеризуется наименьшими толщиной жидкой пленки (в среднем 0,05 мм) и временем ее пребывания на поверхности нагрева (0,03м–1,2 сек). В центробежных аппаратах на испаритель, представляющий собой быстровращающийся конус (иногда диск), подается разделяемая смесь. Центробежная сила перемещает жидкость от центра к периферии (вверх). Пары перегоняемого вещества собираются на неподвижном конденсаторе, расположенном параллельно поверхности испарителя, откуда дистиллят непрерывно отводится. Остаток после перегонки сбрасывается в кольцевой желоб и выводится из куба. Для увеличения эффекта разделения устанавливают несколько аппаратов последовательно.

Молекулярную дистилляцию применяют для разделения и очистки высокомолекулярных и термически нестойких органических веществ, например для очистки эфиров себациновой, стеариновой, олеиновой и других кислот, для выделения витаминов из рыбьего жира и различных растительных масел, при производстве медицинских препаратов, вакуумных масел и др.

В металлургии понятие дистилляции объединяет пирометаллургические процессы, основанные на переводе восстанавливаемого металла в парообразное состояние с последующей конденсацией. Металлургическая дистилляция – сочетание химического (окислительно-восстановительной реакции) и физического (испарения и конденсации) процессов. Восстановление проводят с использованием углеродистых восстановителей или металлотермическим способом. Возможно выделение свободного металла при окислительном обжиге сульфидных концентратов. Степень разделения при дистилляции определяется различием состава перегоняемой смеси и ее пара. Полнота перехода металла в газовую фазу при дистилляции определяется восстановлением металлов при температурах и давлениях, обеспечивающих получение восстановленного металла в парообразном агрегатном состоянии.

Дистилляция применяется также в химической, лесохимической, фармацевтической и других отраслях промышленности для грубого разделения смесей на фракции, когда не предъявляются высокие требования к чистоте получаемых продуктов, а также для очистки жидких смесей от нелетучих или малолетучих примесей.

Дистилляцию с дефлегмацией применяют в нефтепереработке и лабораторной практике, дистилляция с водяным паром – в химической, нефтехимической, парфюмерной и других отраслях промышленности для отгонки высококипящих компонентов из вязких смесей, содержащих значительные количества твердых или малолетучих жидких веществ. Также путем перегонки (однократной или многократной) на ликеро-водочных заводах получают полуфабрикат для множества алкогольных напитков: коньяка, рома, виски, а в домашних условиях – самогон.

В лабораторной практике условия дистилляции для некоторых видов продуктов стандартизованы. Наиболее известными являются ГОСТ 2177(ASTM D86) – перегонка 100 мл продукта с температурой кипения от комнатной до 400°С при атмосферном давлении. Это сделано для воспроизводимости результатов тестирования бензина, керосина, дизельного топлива, нефти, а также различных растворителей.

Дистилляция является давно известным и проверенным способом глубокой очистки воды.

Хорошо всем известный пример использования дистиллированной воды – заливка в аккумуляторы автомобиля. В быту же дистилляторы не нашли широкого применения.

И дело здесь совсем не в непригодности дистиллированной воды для питья. Вредность такой воды из-за отсутствия в ней «полезных» минеральных веществ – это, скорее, укоренившийся предрассудок. Дистиллированная вода действительно имеет невысокие вкусовые качества, часто ее вкус характеризуют как «затхлый». Однако с точки зрения влияния на здоровья нет никаких свидетельств того, что дистиллированная вода непригодна для питья.

Ограниченность же применения дистилляторов в быту объясняется следующими причинами:

Во-первых, бытовые дистилляторы имеют малую производительность (около одного литра в час).

Во-вторых, в бойлере дистиллятора постоянно образуются осадок, накипь и т.п., которые надо вычищать.

В-третьих, дистилляторы излучают тепло и в довольно значительных количествах.

В-четвертых, дистилляторы потребляют значительное количество электроэнергии, что для многих применений делает их использование менее рентабельным, чем обратный осмос (способ очистки воды, при котором вода, проходит через специальную полупроницаемую мембрану) или деминерализация на ионообменных смолах.

«Как получают дистиллированную воду и где её применяют?» – Яндекс.Кью

Существует несколько способов очищения воды и получения дистиллированной воды в домашних условиях. Без применения фильтров, очистителей различных форм и фирм можно добиться того, что вода будет не просто очищена, но и будет обладать даже целебными свойствами. Дистиллированная вода не обладает полезными свойствами, она не содержит солей и примесей вообще, поэтому при длительном употреблении этой воды, происходит вымывание солей из организма.

Приготовление к дистилляции. Очищение воды — отстаивание.
Для начала воду нужно набрать в емкости, например в трехлитровые бутыли и оставить, не накрывая крышками, чтобы она отстоялась несколько часов. В идеале — сутки. Есть и временные рамки — 1-2 часа, чтобы улетучились хлор, сероводород, 6 часов — чтобы осели вредные примеси и соли тяжелых металлов. После этого через трубочку, которую опустите на дно бутыли, необходимо отцедить треть воды из сосуда — в этой воде будут осевшие соли, вредные вещества из воды.

Получение дистиллированной воды в домашних условиях выпариванием.
Дистиллированную воду можно получить путем охлаждения пара. Для этого необходима кастрюля с отстоянной водой, которую ставят на газ и кипятят. Берется емкость поменьше, ставится внутрь кастрюли. После этого большая кастрюля закрывается крышкой. Вода кипит и испаряется, собираясь на крышке, а с крышки уже чистая-дистиллированная вода капает в меньшую емкость.

Метод очищения воды замораживанием.
Очистить воду можно, используя частичное замораживание. Этот способ известен давно, так получали питьевую воду даже из соленой воды. Здесь используется простое правило химии — вода с примесями солей замерзает позже, чем чистая вода. Вы наполняете доверху емкость — банку, пластиковую бутылку и ставите ее в морозильную камеру. Когда в лед превратится треть или половина имеющейся воды, вылейте ту воду, которая не успела замерзнуть. Эта вода с солями и примесями, а чистая осталась в бутылке. Дайте льду растаять при комнатной температуре и пейте очищенную воду. Талая вода также обладает целебными свойствами, т. к. при низких температурах меняется структура воды. Если даже выпить в жару такой воды, то вы не простудитесь.

Что такое дистилляция самогона и как ее правильно проводить

В своих уроках я часто употребляю термин «дистилляция» или «дистилляты». Что это за технология, в чем ее особенности и секреты? Сегодня вы узнаете все о классической технологии дистилляции. Звонок прозвенел – начинаем урок.

Термин дистилляция означает «стекание каплями»

Что такое классическая дистилляция

Термин имеет латинское происхождение, в дословном переводе означает «стекание каплями».

Суть процесса состоит в разделении спиртосодержащей смеси на различные фракции.

Механизм процесса основывается на разнице температур испарения различных жидкостей. Мы из школьного курса знаем, что вода испаряется при 100 ^оС, а спирт – при 78,4 ^оС. Спиртосодержащая смесь – брага – в перегонном кубе подвергается нагреву в определенных температурных диапазонах. В результате часть фракций испаряется. Пар попадает в холодильник, где охлаждается и конденсируется, переходя в жидкое состояние. Дистилляция происходит постепенно, и конденсат стекает в емкость буквально по каплям. Отсюда и латинское название процесса – «distillatio».

Для дистилляции есть и русскоязычный термин – «перегонка». Это название тоже прекрасно передает суть процесса.

Тихо! Идет дистилляция!

Зачем нам дистилляция?

Перебродившее сусло не является готовым к употреблению напитком. В его составе от 10 до 20 % спирта, от 90 до 80 % воды и множество самых разных химических веществ, в том числе ацетоны, уксусные альдегиды и другие элементы, которые очень вредят организму. Дистилляция выполняет двойную функцию:

• Повышает крепость конечного продукта путем отделения части воды и сохранения количества спирта в готовом продукте.
• Очищает его от вредных примесей, позволяя выделить и отбросить наиболее опасные фракции.

Дистилляция: первый этап

Итак, брага у нас готова, оборудование для перегонки мы выбрали. Пора начинать дистилляцию.

Температура

Процесс дистилляции воды: как он работает?

Система дистилляции воды предназначена для дешевой, быстрой и эффективной очистки воды. Для дистилляции воды все, что вам действительно нужно, — это источник тепла и конденсатор. Поскольку вода имеет более низкую температуру кипения, чем загрязнители и минералы, такие как соль, бактерии, тяжелые металлы, кальций и фосфор, при кипячении неочищенной воды вода превращается в пар и оставляет все остальное позади. Теплота не должна быть намного выше минимальной температуры, необходимой для кипячения воды в течение всего процесса, поскольку более высокая температура может вызвать испарение нежелательных элементов в воде.Водяной пар проходит через змеевик конденсации, где снова превращается в жидкость, а нежелательные элементы остаются в резервуаре для кипячения.

Были ли у вас когда-нибудь дистиллированная вода?

Вы, вероятно, использовали дистиллированную воду на своей кухне, даже не осознавая этого в какой-то момент. Например, если вы когда-либо случайно оставляли кастрюлю с водой кипящей на плите достаточно долго, чтобы вся вода испарилась, а на вентиляторе над плитой остались капли воды, значит, вы использовали дистиллированную воду.В природе основной процесс дистилляции происходит постоянно; вода испаряется из океанов, озер и ручьев и снова конденсируется, превращаясь в дождь или росу.

Краткая история современной дистилляции воды

Процесс дистилляции воды используется людьми по крайней мере с 200 г. На протяжении всей истории процесс дистилляции воды обычно использовался для перегонки морской воды в пресную; когда вода нагревается, она испаряется и оставляет соль. Однако перегонка морской воды требовала много времени и денег, и она не стала эффективной и дешевой до тех пор, пока во время Второй мировой войны не была изобретена установка Kleinschmidt Still.Сегодня морская вода перегоняется в пресную с помощью испарителей мгновенного действия.

Использование дистилляторов воды

Наиболее распространенные дистилляторы воды, используемые сегодня в домашних условиях, достаточно малы, чтобы их можно было разместить на прилавке или в углу кухни. Самый распространенный тип — это дистиллятор периодического действия, в который нужно вручную наливать воду. Другой тип бытового дистиллятора — это водопроводный дистиллятор, который подключается непосредственно к водопроводу и автоматически наполняет дистиллятор воды..

дистилляция | Определение, процесс и методы

Дистилляция , процесс, включающий преобразование жидкости в пар, который затем конденсируется обратно в жидкую форму. Самый простой пример — это когда пар из чайника оседает в виде капель дистиллированной воды на холодной поверхности. Дистилляция используется для отделения жидкостей от нелетучих твердых веществ, например, при отделении спиртовых жидкостей от сброженных материалов или при разделении двух или более жидкостей с разными точками кипения, как при отделении бензина, керосина и смазочного масла от сырой нефти. .Другие промышленные применения включают переработку таких химических продуктов, как формальдегид и фенол, и опреснение морской воды. Процесс дистилляции, по-видимому, использовался первыми экспериментаторами. Аристотель (384–322 до н. Э.) Упоминал, что чистая вода получается путем испарения морской воды. Плиний Старший (23–79 г. н. Э.) Описал примитивный метод конденсации, при котором масло, полученное при нагревании канифоли, собирается на шерсти, помещенной в верхнюю часть аппарата, известного как перегонный куб.

Схема колонны фракционной дистилляции сырой нефти Принципиальная схема колонны фракционной дистилляции сырой нефти. Британская энциклопедия, Inc.

Подробнее по этой теме

химический анализ: дистилляция

Во время перегонки смесь жидких или жидких и твердых компонентов помещается в стеклянный сосуд, называемый горшком (или колбой для кипячения)…

Большинство методов дистилляции, используемых в промышленности и в лабораторных исследованиях, представляют собой разновидности простой дистилляции. Эта основная операция требует использования перегонного куба или реторты, в которой жидкость нагревается, конденсатора для охлаждения пара и ресивера для сбора дистиллята. При нагревании смеси веществ наиболее летучие или наиболее низкокипящие сначала отгоняются, а остальные — впоследствии или не перегоняются совсем. Это простое устройство полностью подходит для очистки жидкости, содержащей нелетучие вещества, и достаточно подходит для разделения жидкостей с сильно расходящимися точками кипения.Для лабораторного использования аппарат обычно изготавливается из стекла и соединяется с пробками, резиновыми пробками или соединениями с матовым стеклом. Для промышленного применения используется более крупное оборудование из металла или керамики.

Метод, называемый фракционной перегонкой или дифференциальной перегонкой, был разработан для определенных применений, таких как нефтепереработка, поскольку простая перегонка неэффективна для разделения жидкостей, точки кипения которых близки друг к другу. В этой операции пары от дистилляции многократно конденсируются и повторно испаряются в изолированной вертикальной колонне.В этой связи особенно важны головные части, ректификационные колонны и конденсаторы, которые позволяют возвращать часть конденсированного пара в дистиллятор. Задача состоит в том, чтобы достичь как можно более тесного контакта между поднимающимся паром и опускающейся жидкостью, чтобы позволить только наиболее летучему материалу проходить в форме пара в приемник, а менее летучий материал в виде жидкости возвращать в куб. Очистка более летучих компонентов путем контакта между такими противоточными потоками пара и жидкости называется ректификацией или обогащением.

Схема процесса переработки нефти Переработка нефти с целью получения бензина и других нефтепродуктов из сырой нефти. Процесс очистки начинается с фракционной перегонки нагретой сырой нефти. Компоненты сырой нефти (газ, бензин, нафта, керосин, легкие и тяжелые газойли и остатки) разделяются на более легкие и более тяжелые углеводороды. Легкие углеводороды выводятся из дистилляционной колонны при более низких температурах, чем тяжелые углеводороды. Затем компоненты обрабатываются разными способами, в зависимости от желаемых конечных продуктов (показано внизу).Процессы преобразования показаны синими прямоугольниками. Для упрощения на диаграмме показаны не все продукты процессов преобразования. Encyclopædia Britannica, Inc.

Многоступенчатая дистилляция, часто называемая многоступенчатым мгновенным испарением, является еще одним усовершенствованием простой дистилляции. Эта операция, используемая в основном на крупных промышленных опреснительных установках, не требует нагрева для преобразования жидкости в пар. Жидкость просто перетекают из емкости с высоким атмосферным давлением в емкость с более низким давлением.Пониженное давление вызывает быстрое испарение жидкости; полученный пар затем конденсируется в дистиллят.

Britannica Premium: удовлетворение растущих потребностей искателей знаний. Получите 30% подписки сегодня. Подпишись сейчас

Вариант процесса пониженного давления использует вакуумный насос для создания очень высокого вакуума. Этот метод, называемый вакуумной дистилляцией, иногда используется при работе с веществами, которые обычно кипятят при неудобно высоких температурах или разлагаются при кипении при атмосферном давлении.Паровая перегонка — это альтернативный метод перегонки при температурах ниже нормальной точки кипения. Это применимо, когда материал, подлежащий дистилляции, не смешивается (не может смешиваться) и химически не реагирует с водой. Примеры таких материалов включают жирные кислоты и соевые масла. Обычная процедура заключается в пропускании пара в жидкость в аппарате для нагрева и испарения жидкости.

.

Дистиллированная вода для масс

Три четверти Земли — это вода. Однако трудно поверить, что при таком большом количестве жидкости существует дефицит. Еще труднее понять, что вода не доступна всем на этой планете, особенно вода, пригодная для потребления живыми существами.

С годами человек разработал средства для производства чистой воды. С годами его технологии эволюционировали. Очистка воды в настоящее время является повседневным и необходимым процессом как в домашнем хозяйстве, так и в обществе.

В отчете Информационной программы по водным ресурсам, согласно оценкам, 2,4 миллиарда человек не имеют средств санитарии, в результате чего 1,1 миллиарда человек не имеют доступа к безопасной воде. За последние 10 лет, прошедших с момента публикации отчета, было зарегистрировано больше смертей от диареи, связанной с антисанитарной водой, чем смертей в результате вооруженных конфликтов. Печальная статистика.

Войдите в процесс дистилляции. Считается, что это самая старая форма очистки воды, дистилляция воды дает больше шансов для районов с небольшим количеством чистой воды или без нее.Точно так же процессы дистилляции также улучшились с тех пор, как они были введены во времена Аристотеля.

Несмотря на то, что в последние годы человечество ценило удобство бытовых продуктов для дистилляции воды, в индустрии дистилляции воды есть много других аспектов, о которых важно знать.

Читайте дальше, чтобы узнать больше!

EPA WaterSense и Правила FDA

Агентство по охране окружающей среды США или Агентство по охране окружающей среды США — это организация, которая заботится о защите здоровья человека и окружающей среды.Он отвечает за Добровольная программа WaterSense с частными компаниями для поощрения экономии и эффективности водных ресурсов. Эта программа работает с множеством разных компаний, от производителей до строителей.

http://capemaycountynj.gov/ImageRepository/Document?documentID=699

Компании, присоединяющиеся к партнерству WaterSense, привержены миссии организации. Членство в организации различается в зависимости от услуг и продуктов, предоставляемых этими потенциальными членами.Это свободное партнерство, но приверженность его делу серьезна.

У каждого типа партнерства есть своя миссия по оказанию помощи программе WaterSense. Например, производители дистилляторов воды, которые являются партнерами WaterSense, придерживаются определенных технических требований к продукту для обеспечения эффективности обработки воды.

С другой стороны, FDA США или Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, помимо прочего, следят за соблюдением правил безопасной воды. Например, Международная ассоциация бутилированной воды или IBWA следует правилам FDA в качестве основы для своих уставов.В связи с этим IBWA также ввела более строгие правила соблюдения для своих членов.

FDA, EPA и IBWA — это лишь некоторые из государственных учреждений и организаций, которых они должны придерживаться для ведения бизнеса.

Важная статистика для примечания

https://cdn.pixabay.com/photo/2015/11/03/09/19/statistics-1020319_960_720.png

Только благоразумно узнать о водном хозяйстве, чтобы лучше обслуживать его и создавать лучшие продукты, ориентированные на воду.Время от времени различные руководящие органы обновляют эту статистику в исследовательских и информационных целях. Мы дословно цитируем статистику со страницы WaterSense EPA:

• Примерно от 5 до 10 процентов американцев имеют протечки в своих домах. Утечки стекают 90 галлонов в день. В основном это из-за старых приспособлений. Если эти утечки будут устранены и будут установлены новые и эффективные приспособления, это может сэкономить 30 000 галлонов.
• При использовании смесителей с маркировкой WaterSense и принадлежностей к ним потребление воды в домашних условиях сокращается более чем на 500 галлонов в год.
• Смесители WaterSense и аксессуары к ним сокращают чрезмерный поток более чем на 30 процентов, но без ущерба для производительности.
• Если в 1 из 10 домов установить смесители и аксессуары WaterSense в ванных комнатах, это потенциально может сэкономить 6 миллиардов галлонов воды. Кроме того, затраты на тепло- и водоочистку сэкономят 50 миллионов долларов.
• Использование сертифицированных систем водного орошения сокращает использование оросительной воды на 15%.

Процесс водной дистилляции: Ссылка на водный цикл

Водная дистилляция — это процесс очистки воды.В этом процессе он кипятит нефильтрованную или нечистую воду и позволяет пару конденсироваться в чистый контейнер. Это может показаться простым, но это строгий процесс, требующий соответствующих машин и точных шагов для производства дистиллированной воды. При перегонке воды удаляются примеси.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/87/Water_Cycle_-_blank.svg/1000px-Water_Cycle_-_blank.svg.png

Дистилляция, вероятно, самая старая форма очистки воды.Это не химическая реакция, как многие думают, а процесс физического разделения. Это процесс отделения компонентов от жидкости с помощью испарения и конденсации.

Если испарение и конденсация кажутся знакомыми из элементарной науки, то это потому, что это один и тот же процесс, только разные каналы. Учителя естествознания используют дождь или, чаще, Цикл воды для объяснения. Осаждение, конденсация и испарение — это процессы, включенные в цикл.

Чтобы объяснить, давайте рассмотрим каждый процесс по отдельности:

Испарение — это процесс, при котором жидкое состояние переходит в газообразное.Это известно как водяной пар или пар. Например, водяной пар в воздухе поступает из поверхностных вод, таких как океаны, моря, озера и даже лужи. Представьте себе другие частицы, которые приходят с ним. Пар или пар — это чистая вода.

Когда нечистая вода проходит через процесс испарения с использованием тепла точки кипения, она проходит через другой процесс или фазу в круговороте воды. Преобразование обратно в жидкую форму называется процессом конденсации. Обсуждение в научном классе скажет вам, что это процесс образования облаков.Без облаков невозможно осуществить следующую фазу цикла. Туман — это форма конденсата.

Фаза 3 ^rd в круговороте воды называется Атмосферные осадки. Когда конденсата достаточно, вода падает на землю в виде дождя, мокрого снега, снега или града.

Если это звучит знакомо, так и должно быть. Это тот же процесс, который используется с дистиллированной водой, которую мы пьем, без осаждения. Дистилляция воды включает испарение и конденсацию.

Кроме того, дистилляция удаляет большинство загрязняющих веществ, но не все.Этот процесс удаляет ровно столько других веществ из воды, чтобы сделать эффект такого небольшого количества неэффективным.

В результате испарения другие загрязнители проходят через фазу конденсации. Когда вода подвергается дистилляции, ее также можно использовать повторно, поэтому ее используют промышленные дистилляторы.

Дистилляция воды — это тщательный процесс, требующий строгого обслуживания для обеспечения чистоты воды. По сравнению с другими процессами очистки воды, дистилляция воды требуется время, чтобы произвести.Вот почему трудоустройство стоит дорого.

Но как крупные компании дистиллируют воду?

http://dmw.com/wp-content/uploads/2016/10/87131182-174×131.jpg

Хотя водный цикл, безусловно, проходит через много воды, он не должен удовлетворять спрос и у него есть комитет, чтобы удовлетворить его чистотой.

Так как же крупные компании по розливу дистиллируют воду, чтобы доставить ее к нам? Компания Pure Water дает нам представление о том, как происходит весь процесс.

Когда у вас есть коммерческая установка для дистилляции, вы обычно можете рассчитывать на дистилляцию до миллионов галлонов воды в день. С таким большим количеством воды, что было бы самым большим преимуществом в коммерческой дистилляционной установке?

Камеры кипячения

Огромные чаны или цистерны с водой могут быть частью объекта, но на самом деле это зависит от бренда, какую систему они хотят использовать. В них используются многоступенчатые дистилляторы, включающие несколько камер кипячения. Но вы можете быть уверены, что их процесс обычно включает в себя следующее:

• Первая камера кипения оказывает наибольшее давление на воду, причем каждая камера снижает давление, оказываемое на жидкость.
• Затем пар из первой камеры перегревается до температуры, намного превышающей температуру испарения в следующей камере.
• Пар, производимый каждой камерой, перемещается в следующую ванну с меньшим давлением.
• Часть перегретого пара обязательно будет полностью улетучиваться из одной камеры в другую, заставляя жидкость в трубах мгновенно испаряться, поддерживая непрерывный процесс дистилляции.
• Пары мгновенного испарения сначала конденсируются в дистиллированную воду, а затем все остальное в чанах.
• Обратите внимание, что, поскольку первая камера всегда перегрета, испарения мгновенного испарения всегда пополняются, поэтому весь процесс является непрерывным, а не порциями.

Этот процесс является одним из самых дешевых в использовании, поскольку он требует, чтобы одна камера кипения была перегрета, а остальные — только под давлением. Большинство компаний, которые разливают воду в бутылки или нуждаются в дистиллированной воде в миллионах галлонов, используют этот процесс.

Другой метод, который можно использовать для небольших, но коммерческих установок, — это парокомпрессионный дистиллятор.Эта установка обрабатывает только от 25 до 5000 галлонов в день, поэтому более крупные операции не могут использовать это.

Но для малых и средних предприятий и компаний, занимающихся дистилляцией своей продукции только собственными силами, это может быть отличным решением.

ЗДЕСЬ КАК ЭТО СДЕЛАНО:

• При использовании только одной камеры вода находится под давлением, как и в многоступенчатой ​​дистилляционной системе.
• Вода в камере превращается в пар, а затем проходит через электрический компрессор.
• Компрессор вызывает перегрев жидкости.
• Перегретый пар проходит по трубкам, которые возвращаются в камеру кипения.

Как правило, в конце процесса вся вода в камере кипячения в какой-то момент становится дистиллированной. Этот метод включает периодическую дистилляцию и более эффективен, чем использование нескольких камер кипячения.

Имейте в виду, что вода, которая проходит промышленные процессы дистилляции, уже умягчена, чтобы исключить необходимость дистилляции при различных температурах.

Знаете, от чего нас спасают дистилляторы?

Дистиллированная вода чистая, но что именно очищает процесс дистилляции? Кипячение воды при определенных температурах избавляется от значительных количеств следующих веществ:

• Мышьяк
• Асбест
• Атрацин (гербицид / пестициды)
• Бензол
• Фторид
• Свинец
• Ртуть

• Нитрат
• Нитрат
• TCE)
• Тригалометаны
• Радий
• Радон
• Биологические загрязнители (бактерии, вирусы и переносимые водой организмы)

Система дистилляции с фильтрацией активированным углем также может быть весьма эффективной для очистки

эстетических загрязнителей питьевой воды, таких как хлор или железобактерии, которые вызывают неприятный вкус, запах или цвет.

Итак, теперь у вас есть галлоны и галлоны дистиллированной воды, как вы разливаете в бутылки и доставляете ее предприятиям и потребителям?

Процесс розлива для дистилляции воды

По данным Food Business News, опубликованным Ассоциация маркетинга напитков в состоянии отрасли: напитки и вода в бутылках продолжают демонстрировать рост продаж.

Вода в бутылках — это напиток, строго регулируемый Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Он проходит сложные и многоуровневые этапы проектирования, чтобы убедиться, что он пригоден для массового потребления.

Ежегодно FDA США проверяет исходный и готовый продукт на соответствие различным химическим параметрам.

http://www.imprint-e.com/wp-content/uploads/2015/07/water-bottle-labels-03a.jpg

Международная ассоциация бутилированной воды или IBWA — это ассоциация производителей, дистрибьюторов и поставщиков бутилированной воды, призванная обеспечить соблюдение требований безопасности бутилированной воды во всем мире. В дополнение к их приверженности строгим процессам, связанным с розливом, ассоциация имеет свои собственные постановления, даже более строгие и строгие, чем у FDA США.Это часть их обязательств по обеспечению населения безопасной питьевой водой.

Вся продукция в бутылках, согласно IBWA, проходит многобарьерный подход. То же самое и с дистиллированной водой в бутылках. Многобарьерный подход отличается от каждого производителя, но может включать следующее:

• Защита источника
• Мониторинг источника
• Обратный осмос
• Дистилляция
• Микрофильтрация
• УФ-свет
• Озонирование
• Углеродная фильтрация

Вода в бутылках проверяется чаще, чем вода из-под крана.Она проверяется в 30 раз чаще, чем водопроводная вода на галлон. Кроме того, тестирование бутилированной воды и систем водоснабжения в соответствии с требованиями FDA и EPA. ежечасно через минимальное количество образцов.

В любом случае IBWA предоставляет руководство для всех нынешних и потенциальных членов по Код практики. Кроме того, процесс розлива также различается в зависимости от производителя. По крайней мере, Розлив осуществляется следующим образом:

Шаг 1

Бутылки забирают диспетчеры маршрутов.Их забирают из дома или на предприятии. При получении бутылки проверяются вручную на предмет чистоты.

Step 2

По прибытии на линию розлива бутылки проверяются визуально и обнюхиваются на наличие загрязнений.

Step 3

После этого бутылки проходят через конвейер для промывки. Некоторые компании используют мойку для бутылочек Aquatyzer, которая предназначена для мытья, дезинфекции и полоскания. На основе компьютера он моет каждую бутылку в течение двух минут в растворе с температурой 130 градусов.В санитарной части используется раствор озона, на 1500 более мощный, чем хлор.

Step 4

После этого бутылки проверяются на наличие отверстий, трещин или утечек с помощью прибора для проверки герметичности. Прибор для проверки герметичности вакуумирует каждую бутылку, а затем проверяет наличие утечек. Отверстия, проколы или трещины часто обнаруживаются из-за утечки воздуха.

Шаг 5

Если утечек нет, он заполняется. Если есть утечка, она попадает в другую линию для повторного использования.

Step 6

Затем бутылки переворачивают и переносят в наполнитель под давлением.Также в этом процессе они заполняются, ограничиваются и кодируются время и дата.

Step 7

После завершения бутылки проходят через зону стеллажа и готовятся к отправке.

Как указано выше, розлив воды в бутылки проходит различные стадии в зависимости от компании или производителя воды, а также от используемых ими технологий. В наши дни технологии предоставили производителям цепочек поставок прерогативу использовать полностью машинную систему вместо того, чтобы использовать человеческий фактор для выполнения всех процессов.

В типичной ситуации вы можете рассчитывать на дистилляцию воды за 4 часа на галлон.Это дорого, потому что для варки и времени требуется много энергии.

Промышленное использование дистилляции

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b6/Kettle_reboiler.PNG

Домохозяйства, если они предпочитают, используют дистилляцию как средство очистки питьевой воды. Но дистилляция также используется в промышленных целях. Для промышленных нужд применяется фракционная перегонка. Как следует из названия, фракционная перегонка разделяет смеси на фракции.

Химические компоненты разделяются по их коэффициенту кипения при определенной температуре, при которой один компонент среди других будет испаряться.

Фракционная перегонка наиболее распространена в следующих отраслях:

• Нефтеперерабатывающие заводы
• Нефтехимические и химические заводы
• Обработка природного газа
• Установки криогенного разделения воздуха

С другой стороны, дистилляция также используется в фармацевтическая промышленность и промышленность по производству бутилированной воды.

При промышленной дистилляции используется оборудование колонного типа, считается обычной перегонкой. Некоторые заводы также используют дистилляционные башни.

Целью установки перегонки морской воды является улучшение качества воды. Его цель — превратить морскую воду в питьевую в соответствии со стандартами Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) для питьевой воды.

В некоторых случаях питьевую воду производят на солнечных установках для перегонки, чтобы превратить морскую, солоноватую или даже загрязненную воду в чистую воду, пригодную для питья.Исторически сложилось так, что солнечная дистилляция присутствовала уже в старости, но только в 19 веке Дистилляция солнечной энергии была построена в Чили.

Он обеспечил близлежащие деревни и жителей 20 000 литров воды. Дистилляция солнечной энергии проста. Процесс образования дождя используется для производства чистой воды.

Но с развитием технологий, даже солнечная энергия для дистилляции модернизировалась и предоставила выбор для оборудования. Дистилляция солнечной энергии может использовать одинарные солнечные дистилляторы, аварийные дистилляторы, многоступенчатую мгновенную дистилляцию (MSF) и многоступенчатую дистилляцию.

При очистке сточных вод также используется процесс дистилляции. В этом случае используется многоступенчатый процесс, чтобы сделать этот тип воды безопасной и его можно повторно использовать в естественной среде.

Опреснение воды также используется в промышленной дистилляции. Для опреснения воды используется колонный промышленный дистиллятор. Этот процесс используется для обеспечения чистой водой районов, где ее не хватает, например, в сельских районах слаборазвитых стран.

С точки зрения потребителей, дистилляция также присутствует в ликере, пиве и вине.Вот почему большинство производителей спиртных напитков, пива или вина называют ликероводочными заводами, поскольку они также используют заводы для производства своей продукции. Agave Loco Brands, Bacardi USA, Moet Henessy USA, Patron Spirits и Remy Cointreau USA — это лишь некоторые из известных производителей, которые входят в Совет США по крепким спиртным напиткам (DISCUS).

Заводы по производству дистиллированной воды и правительственные дела

Точно так же установка дистилляции воды может служить как в промышленных, так и в коммерческих целях.Промышленные дистилляторы воды могут по-прежнему служить в коммерческих целях благодаря совместным усилиям с местными органами власти.

https://www.amtaorg.com/wp-content/uploads/Reverse_osmosis_desalination_plant-480×640.jpg

Фактически, производитель дистиллированной воды сотрудничает с государственными проектами, чтобы служить благородным намерениям обеспечения питьевой водой сельских районов. Если не питьевая вода, промышленный дистиллятор воды также может помочь в сельском хозяйстве, обеспечивая орошение.

Это связано с тем, что оборудование для дистилляционных заводов стоит недешево. Если вы не запускаете собственные заводы по производству дистиллированной воды, расходы не могут быть покрыты только для простых целей. В большинстве случаев промышленное дистилляционное оборудование продается или сдается в аренду государству или частной корпорации для обслуживания проблем географического региона или потребностей в воде, будь то для потребления человеком или для других целей.

Кроме того, водоснабжение — это постоянный общественный и частный проект. Например, реферат, представленный во Всемирный банк. рекомендованный проект установки дистилляции тепловой и морской воды для Мальты.Промышленный дистиллятор может участвовать в торгах на проекты, связанные с оборудованием или услугами для промышленной дистилляции.

Промышленная дистиллированная вода очень важна для регионов с нехваткой воды. Люди могут жить без еды в течение нескольких дней, но не могут долго обходиться без воды. Недостаточно обеспечить домохозяйства бытовыми дистилляторами воды, потому что это ограничивает. Вот почему промышленный водный завод играет важную и столь необходимую роль в государственном строительстве.

Еще один важный момент, о котором следует помнить, — это стоимость завода по производству дистиллированной воды.Спрос делает его более доступным для использования в жилых помещениях, но другое дело — в промышленных целях. Если мы вернемся к Мальтийскому проекту Всемирного банка в качестве примера, Общая стоимость проекта составила 7,5 миллиона долларов. В зависимости от типа необходимого оборудования вы можете рассчитывать потратить от От 15 000 до 50 000 долларов для бытовой промышленной системы дистилляции воды.

Опасности в процессе дистилляции воды

По правде говоря, опасность существует на каждом этапе процессов дистилляции и цепочки поставок.На каждой фазе есть ошибка человеческого или машинного фактора. Однако, исходя только из испарения и конденсации, нет гарантии, что некоторые загрязнители не попадут в фазу конденсации. Есть случаи, когда это возможно. Это недостаток процесса дистилляции.

Объясню, что дистилляция эффективна при удалении бактерий и большинства минералов. Однако ЛОС, хлор и побочные продукты хлора остаются. Кроме того, в этом процессе есть потери, потому что он удаляет минералы.Кроме того, перед производством дистиллированной воды теряется или сбрасывается огромное количество воды.

Дистилляция имеет дело с различными химическими веществами. Они оказываются опасными из-за химических реакций, особенно когда не хватает строгих стандартов для наблюдения за обработкой.

Машины также подвержены износу и факторам окружающей среды.

В других случаях для периодической перегонки температура остатка не измерялась точно, что приводило к перегреву. Порционная перегонка — это перегонка порциями, разделяющая смеси на фракционные составляющие.Также важно отметить, что в дистилляции задействованы химические компоненты.

Когда есть химические вещества, пожар или взрыв представляет собой опасность, которую всегда следует учитывать. Это данный случай. Однако это не означает, что производители не могут охранять или предотвращать такие вещи.

Как всегда, профилактика — это всегда лучший способ действий и защиты. Ниже приведен список вещей, которые следует учитывать, когда речь идет о профилактике и безопасности.

БЕЗОПАСНОСТЬ ПРЕЖДЕ ВСЕГО!

• Важно отметить, что в первую очередь должно быть разложение остатков процесса из-за высокого выхода энергии и химических компонентов.
• Меры контроля процесса должны быть даны. Это означает, что должны быть строгие шаги и стандарты, сосредоточенные только на изучении процессов.
• Что касается выпуска, то должны быть приняты меры контроля качества. Как упоминалось ранее, IBWA требует более строгих проверок качества воды, чем те, которые требует FDA США. Это долгожданный процесс контроля за безопасностью потребителей.
• Как и ожидалось, оборудование, используемое для дистилляции, должно иметь соответствующие соглашения об уровне обслуживания с поставщиками, чтобы гарантировать, что они всегда находятся в отличном состоянии.
• Использовать исчерпывающие средства для обучения людей, вовлеченных в процессы. Тренировки всегда должны быть основательными. В этой части нет компромиссов. Во многих случаях причиной нежелательных инцидентов является человеческий фактор. Это причина того, почему некоторые промышленные предприятия предпочитают работу машин, а не задействуют в процессе людей и технологии.
• Детали машин изготавливаются специально для дистилляционных заводов. Это не следует воспринимать как должное.
• При использовании машин важно соблюдать правила использования, поэтому постоянно просматривайте руководства.Убедитесь, что руководства доступны всем.

С самого начала, это просто меры предосторожности, которые должен помнить любой специалист по дистилляции. Необходимо предпринять более формальные шаги, особенно на промышленных перегонных установках. В сочетании со стандартами безопасности IBWA и US FDA вы обязуетесь обеспечивать безопасное обращение с питьевой водой и обеспечение ее населением.

Вода — это жизнь

Вода — самый важный ресурс, в котором нуждаются живые существа. Неудивительно, что сторонники изменения климата стремятся защитить его.Дистилляция — это всего лишь один из способов очистки воды, но процессы, связанные с ней, требуют больших усилий и усилий.

Должно быть какое-то научное уважение ко всему, что усердно работает, чтобы предоставить ресурс, который настолько воспринимается как должное, что находится под угрозой исчезновения.

Сохранение и устойчивость воды — причина, к которой следует отнестись серьезно. То же самое и с процессами, необходимыми для спасения жизни. Обеспечение чистой водой — это глобальная инициатива.Промышленные установки для дистилляции воды вносят свой вклад в эту непрерывную программу, постоянно обновляя технологии и химические компоненты, необходимые для производства воды.

.

Метод опреснения I: вакуумная перегонка

Что такое вакуумная дистилляция?

Вакуумная перегонка — старейшая форма опреснения. Дистилляция — это процесс, при котором вещества разделяются путем изменения температуры и / или давления смеси. Морская вода состоит из компонентов, которые испаряются при разном давлении. Поскольку вода является наиболее летучим компонентом (она испаряется при более высоком давлении пара по сравнению с другими компонентами), давление смеси можно понижать до тех пор, пока вода не превратится в пар, эффективно удаляя «примеси», такие как соль.Затем пар конденсируется, превращаясь в пресную воду.

Какой метод дистилляции самый популярный?

Наиболее распространенной вакуумной технологией, которая будет описана в технических деталях, является Многоступенчатая мгновенная дистилляция , на которую в 2004 году приходилось 85% мирового производства опресненной воды. ¹ Этот метод включает «испарение» части воды в пар, и поскольку процесс повторяется при все более низких давлениях, большая часть воды становится паром, который можно преобразовать в чистую воду.

По сути, поступающая морская вода (или питательная вода) проходит через различные стадии нагрева по трубкам теплопередачи. Перед тем как попасть в секцию «мгновенного испарения», морская вода поступает в подогреватель рассола, где она нагревается (внешним источником пара) до максимальной температуры, допускаемой установкой.

Фото любезно предоставлено www.separationprocesses.com

Морская вода затем переходит в первую стадию «вспыхивания». Давление снижается до уровня чуть ниже давления насыщения водяным паром.Таким образом, порция пресной воды сразу кипятится / испаряется. Затем водяной пар конденсируется, когда он входит в контакт с теплопередающей трубкой, и собирается в поддоне. При транспортировке пресноводного продукта он охлаждается, так что избыточная энергия может служить для предварительного нагрева питательной воды, как описано ранее. Это называется секцией рекуперации тепла установки MSF.

Оставшаяся или «не испаренная» часть морской воды, называемая рассолом, теперь имеет более высокое содержание соли. Однако рассол проходит через дополнительные стадии «мгновенного испарения», так что может быть извлечено еще больше пресной воды (давление снижается на каждой последующей стадии).

Каковы некоторые преимущества использования дистилляции MSF?

Установки MSF надежные и долговечные ; они уже много лет используются в коммерческих целях, и большинство из них, построенных более 30 лет назад, во время бума опреснения соленой воды, все еще работают. При надлежащем техническом обслуживании установки MSF не показали значительного снижения производительности в отношении производства питьевой воды и потребления энергии. 2

Эксплуатация и техническое обслуживание установок MSF сравнительно дешево и довольно легко .Специализированный персонал не нужен, а автоматизация позволяет относительно мало.