Kolumna rektyfikacyjna to sprzęt laboratoryjny, ale także urządzenie przemysłowe, które stosowane jest na wielką skalę na przykład w rafineriach ropy naftowej. Ma ona kształt pionowej rury albo walca, w której zachodzi proces kaskadowy, wielopoziomowy destylacji zwany rektyfikacją.
Zasady działania oraz rodzaje kolumn rektyfikacyjnych
Zasada
działania kolumny rektyfikacyjnej jest dosyć proste. Na dole umieszcza się kolbę lub kadź z rektyfikowaną cieczą a na górze kolumny umieszcza się głowicę albo deflegmator. Ich zadaniem jest częściowe zawracanie skraplanej cieczy z powrotem do kolumny a częściowe kierowanie jej do odbieralnika. Kolumny rektyfikacyjne działają w układzie przeciw prądowym, czyli z góry do dołu pod wpływem grawitacji spływa skroplona ciecz a od dołu do góry podążają opary destylowanej mieszaniny. W skutek takiej budowy opary znajdują się w stałym kontakcie z cieczą. Wewnątrz kolumny znajdują się elementy konstrukcyjne, dzięki którym zwiększa się powierzchnia kontaktu cieczy z oparami. Efektywność kolumn podaje się w jednostkach zwanych półkami teoretycznymi. Jeśli kolumna ma 50 półek teoretycznych, oznacza to, że w jej wnętrzu następuje rozdział równy 50 aktom zwykłej destylacji równowagowej. Ze względu na rodzaj konstrukcji wewnątrz kolumny wyróżnia się kolumny półkowe stosowane w dużej skali przemysłowej oraz z wypełnieniem, które są jednolicie wypełniane specjalnymi kształtkami. Natomiast ze względu na rodzaj płaszcza termicznego wyróżnia się kolumny chłodzone, w których płaszcz termiczny pełni rolę chłodnicy, grzane, w których płaszcz pełni rolę podgrzewacza oraz adiabatyczne.
Jak widać na rynku dostępnych jest wiele rodzajów kolumn rektyfikacyjnych. Najczęściej są one spotykane w rafineriach ropy naftowej a także w laboratoriach czy w przemysłowych gorzelniach produkujących wódkę.