Frakcijski proces destilacije, aplikacije



frakcijska destilacija je fizikalni proces koji emulira jednostavnu tehniku ​​destilacije, temeljenu na točki vrenja vrste i koja se koristi za odvajanje homogenih smjesa nekoliko tvari koje su u tekućoj fazi ili heterogenim smjesama tekućeg i krutog nehlapljivog tipa.

U tom smislu, metoda frakcijske destilacije uključuje isparavanje tekućih vrsta, kondenzaciju najhlapljivijih vrsta u rastućem redoslijedu njihove točke vrenja i naknadno prikupljanje supstance koja je prvotno željena..

To je metoda koja se stoljećima koristi u ljudskim civilizacijama na rudimentaran način. Učinkovitost destilacije dopušta da se ona i dalje koristi u industrijskom području iu laboratorijima.

Načelo ove tehnike koristi se u velikom broju primjena u različitim područjima znanosti ili industrije.

indeks

  • 1 Proces
    • 1.1 Oprema za frakcijsku destilaciju
  • 2 Programi
  • 3 Frakcijska destilacija ulja
  • 4 Reference

proces

Kao što je gore navedeno, frakcijska destilacija sastoji se od odvajanja otopine u svojim sastojcima koji su u tekućem stanju, na temelju razlike između njihovih točaka vrenja i primjene kada je ta razlika manja od oko 25 ° C.

Na taj način, kada se zagrijava mješavina čija se vrelišta znatno razlikuju, nakon postizanja temperature vrenja najhlapljivije komponente nastaje parna faza, koja će uglavnom sadržavati tu tvar na početku..

Zatim, kako se temperatura nastavlja povećavati i kako vrijeme prolazi, kontinuirano se javljaju višestruki ciklusi isparavanja i kondenzacije (svaki ciklus je poznat kao "teoretska ploča"), sve dok se ne pojavi najniži sastojak ključanja..

U svakom ciklusu konstitucija parne faze koja se nalazi u stupcu akumulira veću količinu komponente više hlapljivosti, za koju je ta tvar u suštini u čistom stanju kada dosegne vrh stupca frakcioniranja.

Oprema za frakcijsku destilaciju

U laboratorijima se koristi uređaj koji se sastoji od tikvice ili staklene destilacijske kuglice, u koju se stavlja otopina smještena izravno u grijanje. Unutar ovog balona postavljeno je nekoliko kipućih kamenja za kontrolu ovog procesa.

Ova tikvica je spojena na stupac za frakcioniranje pomoću trosmjerne spojnice, gdje dužina stupca određuje koliko će se završiti destilacija.

To jest, što je stupac duži, učinkovitije će biti razdvajanje. Osim toga, potreban je termometar za bilježenje temperature za vrijeme rada, tako da je moguće kontrolirati proces destilacije.

Također, unutarnja struktura stupa je dizajnirana tako da simulira nekoliko uzastopnih jednostavnih destilacija, što se događa zato što se para postupno povećava kroz stup, kondenzira privremeno u gornjem dijelu i stalno se diže..

Zatim je izlaz ovog stupca povezan s kondenzatorom koji uzrokuje hlađenje pare odijeljene i pročišćene tvari.

To se pohranjuje u određenom spremniku kako bi se skupio, povećavajući temperaturu ponovno dok ne dosegne točku ključanja sljedeće komponente, drugi najnestabilniji, ponavljajući opisani proces, u kojem je svaka komponenta pohranjena u određenom spremniku za to.

aplikacije

Kao jedna od najvažnijih i najčešće korištenih metoda u odvajanju tekućih smjesa, ova tehnika fizičke separacije ima mnoge prednosti koje se uočavaju u velikom broju primjena koje su dane kako u industriji tako iu laboratoriju..

- Počevši od industrijske primjene frakcijske destilacije, u postrojenjima za preradu nafte koristi se za odvajanje sirove nafte u frakcijama koje ga čine. 

U tom smislu, koristi se za dobivanje i preradu prirodnog plina ekstrahiranog u tim industrijskim procesima. Osim toga, koristi se u kemijskim postrojenjima i petrokemijskim procesima za preradu tvari kao što su fenol ili formaldehid.

- Koristi se u kriogenim postrojenjima za odvajanje zraka kako bi se zrak iz atmosfere razgradio u njegove glavne sastojke.

- Za desalinizaciju morske vode koristi se frakcijska destilacija.

- U laboratorijskom mjerilu, koristi se u pročišćavanju reagensa i proizvoda, kao što je proizvodnja ciklopentadiena destilacijom komercijalnog diciklopentadiena..

- Koristi se za recikliranje otapala koja su već korištena, pročišćavanjem kroz ovu tehniku.

Frakcijska destilacija nafte

U slučaju ulja, frakcijska se destilacija provodi u ogromnoj opremi, nazvanoj destilacijski tornjevi, koji emuliraju stupce frakcioniranja i projektirani su posebno za odvajanje sirove nafte u različitim rezovima ili strujama prema njihovom rasponu vrenje.

Ovaj raspon vrenja odnosi se na raspon vrelišta svake zasebne frakcije, jer su to smjese ugljikovodika s različitim komponentama i stoga imaju različite točke vrenja..

Prije ulaska u destilacijski toranj, sirovo ulje se zagrijava na temperaturu od približno 400 ° C, da ispari ovu tvar i odvoji se u koloni od porasta njihovog područja vrenja.

Na taj način, najgorljiviji rezovi kao što su plinovi (propan, butan ...), benzin i nafta nalaze se u gornjem dijelu stupca, a kako se spuštate naći ćete "najteže" struje, kao što su maziva ili rezidualne komponente..

Neke frakcije ekstrahirane iz tornja (kao što je benzin) dodaju se i poboljšavaju za kasniju komercijalizaciju; drugi rezovi, kao što je dizel, koriste se kao gorivo ili hrana za druge procese u industriji.

Ostale struje, kao što su zaostale tvari, uvode se u druge procese koji ih ponovno razdvajaju na sastojke i daju im druge namjene ili povećavaju njihovu komercijalnu vrijednost.

reference

  1. Wikipedia. (N. D.). Frakcijska destilacija. Preuzeto s en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Kemija, 9. izdanje. Meksiko: McGraw-Hill.
  3. Britannica, E. (s.f.). Destilacija. Preuzeto s britannica.com
  4. LibreTexts. (N. D.). Frakcijska destilacija. Preuzeto s chem.libretexts.org
  5. Kelter, P. B., Mosher, M.D., i Scott, A. (2008). Kemija: Praktična znanost. Preuzeto s books.google.co.ve
  6. BBC. (N. D.). Frakcijska destilacija. Preuzeto s bbc.co.uk