Для изучения теоретических основ данного процесса необходимо знать температуру кипения раствора и давление паров растворителя над ним. Процесс дистилляции определяется зависимостью между этими свойствами мисцеллы и ее концентрацией.
Зависимость давления паров растворителя над мисцеллой от ее концентрации имеет отклонение от вычисленной по закону Рауля. Отсутствие идеальности в системе масло - растворитель связано с действием сил Ван-дерВаальса между молекулами и в случае отрицательного отклонения от закона Рауля притяжение между молекулами растворителя меньше, чем между молекулами растворителя и масла в мисцелле.
При изучении зависимости температуры кипения мисцеллы от ее концентрации при различных давлениях обнаружено, что температура кипения мисцеллы резко возрастает при концентрациях выше 60 %, что приводит к резкому увеличению температуры процесса дистилляции. Даже при применении глубокого вакуума температура кипения высококонцентрированных мисцелл очень высокая и из-за разложения масла вести дистилляцию невозможно. В связи с этим удаление растворителя из мисцеллы производят в два периода.
В первый период проводят выпаривание, которое подчиняется всем известным закономерностям этого процесса и может осуществляться как при атмосферном давлении, так и при разрежении. В этот период мисцелла должна достичь такой концентрации, чтобы температура кипения не превышала 100 0С.
Во втором периоде дополнительно применяется острый водяной пар, поэтому закономерности процесса другие. Система будет состоять из трех компонентов: растворитель, масло, вода, которые представляют три фазы: две жидкие (мисцелла, вода) и одна паровая – растворитель. Согласно правилу фаз такая система имеет две степени свободы. Это означает, что без нарушения равновесия можно менять два параметра, в данном случае – общее давление и концентрацию мисцеллы.
Если в процессе дистилляции используется перегретый водяной пар, то число компонентов будет три (растворитель, масло, водяной пар), а фаз только две: жидкая – мисцелла и паровая – пары растворителя и воды. Число степеней свободы в такой системе равно трем, следовательно, можно менять общее давление, концентрацию мисцеллы и парциальное давление воды.
