Proces destylacji frakcyjnej, aplikacje

The destylacja frakcyjna jest procesem fizycznym, który naśladuje prostą technikę destylacji, opartą na temperaturze wrzenia gatunku i stosowaną do oddzielenia jednorodnych mieszanin kilku substancji w fazie ciekłej lub heterogenicznych mieszanin typu nielotnego typu ciecz-ciało stałe.

W tym sensie metoda destylacji frakcyjnej obejmuje odparowanie ciekłych związków, kondensację najbardziej lotnych związków w rosnącej kolejności ich temperatury wrzenia i późniejsze zbieranie substancji, która była początkowo pożądana do uzyskania..

Jest to metoda stosowana od wieków w cywilizacjach ludzkich w szczątkowy sposób. Wydajność destylacji pozwala na jej stosowanie w tej chwili zarówno w przemyśle, jak iw laboratoriach.

Zasada tej techniki jest stosowana w wielu zastosowaniach w różnych dziedzinach nauki lub przemysłu.

Indeks

• 1 Proces
  • 1.1 Sprzęt do destylacji frakcyjnej
• 2 Aplikacje
• 3 Destylacja frakcyjna oleju
• 4 odniesienia

Proces

Jak wskazano powyżej, destylacja frakcyjna polega na oddzieleniu roztworu w jego składnikach, które są w stanie ciekłym, w oparciu o różnicę między ich punktami wrzenia i są stosowane, gdy różnica ta jest mniejsza niż około 25 ° C.

W ten sposób, gdy mieszanina, której punkty wrzenia różnią się znacznie, jest ogrzewana, po osiągnięciu temperatury wrzenia najbardziej lotnego składnika powstanie faza parowa, która będzie zawierała głównie tę substancję na początku..

Następnie, wraz ze wzrostem temperatury i upływem czasu, występuje wiele cykli parowania i kondensacji w sposób ciągły (każdy cykl jest znany jako „półka teoretyczna”), aż w pierwszej kolejności pojawi się składnik o najniższej temperaturze wrzenia..

W każdym cyklu skład fazy gazowej znajdującej się w kolumnie gromadzi większą ilość składnika o większej lotności, dla której substancja ta jest zasadniczo w stanie czystym, gdy osiąga szczyt kolumny frakcjonującej.

Sprzęt do destylacji frakcyjnej

W laboratoriach stosuje się urządzenie, które składa się najpierw z kolby lub szklanej kuli destylacyjnej, w której umieszczony jest roztwór umieszczony bezpośrednio w ogrzewaniu. W tym balonie umieszcza się kilka wrzących kamieni, aby kontrolować ten proces.

Ta kolba jest sprzężona z kolumną frakcjonującą za pomocą trójdrożnego łącznika, gdzie długość kolumny określa, jak daleko będzie destylacja.

Oznacza to, że im dłuższa kolumna, tym skuteczniejsza będzie separacja. Ponadto potrzebny jest termometr do rejestrowania temperatury w czasie, dzięki czemu możliwe jest kontrolowanie procesu destylacji.

Również wewnętrzna struktura kolumny ma symulować kilka kolejnych prostych destylacji, co ma miejsce, ponieważ para wzrasta stopniowo przez kolumnę, skrapla się tymczasowo w górnej części i podnosi się wielokrotnie..

Następnie wyjście tej kolumny jest połączone ze skraplaczem, który powoduje ochłodzenie pary oddzielonej i oczyszczonej substancji.

Jest on przechowywany w określonym pojemniku, aby go zebrać, ponownie zwiększając temperaturę, aż osiągnie punkt wrzenia następnego składnika, drugi najbardziej lotny, powtarzając opisany proces, w którym każdy składnik jest przechowywany w określonym pojemniku do tego..

Aplikacje

Jest to jedna z najważniejszych i najczęściej stosowanych metod rozdzielania mieszanin cieczy, ta fizyczna technika rozdziału ma wiele zalet, które obserwuje się w dużej liczbie zastosowań, które zostały podane zarówno w przemyśle, jak iw laboratorium..

- Począwszy od zastosowań destylacji frakcyjnej na skalę przemysłową, w urządzeniach do rafinacji ropy naftowej stosuje się ją do oddzielania ropy naftowej we frakcjach, które ją tworzą. 

W tym sensie jest on używany do uzyskiwania i przetwarzania gazu ziemnego wydobywanego w tych procesach przemysłowych. Ponadto jest stosowany w zakładach chemicznych i procesach petrochemicznych do przetwarzania substancji takich jak fenol lub formaldehyd.

- Jest on używany w kriogenicznych instalacjach rozdzielania powietrza do rozkładu powietrza z atmosfery na jego główne składniki.

- Do odsalania wody morskiej stosuje się destylację frakcyjną.

- W skali laboratoryjnej stosuje się go do oczyszczania odczynników i produktów, takich jak produkcja cyklopentadienu przez destylację dostępnego w handlu dicyklopentadienu..

- Służy do recyklingu rozpuszczalników, które zostały już wykorzystane, poprzez oczyszczenie za pomocą tej techniki.

Destylacja frakcyjna ropy naftowej

W przypadku oleju destylacja frakcyjna odbywa się w ogromnym sprzęcie, zwanym wieżami destylacyjnymi, które emulują kolumny frakcjonujące i są zaprojektowane specjalnie do oddzielania ropy naftowej w różnych cięciach lub prądach w zależności od ich zasięgu gotowanie.

Ten zakres wrzenia odnosi się do zakresu temperatur wrzenia każdej oddzielnej frakcji, ponieważ są to mieszaniny węglowodorów o różnych składnikach, a zatem mają różne punkty wrzenia.

Przed wejściem do wieży destylacyjnej ropa naftowa jest podgrzewana do temperatury około 400 ° C, w celu odparowania tej substancji i oddzielenia jej w kolumnie w rosnącym porządku zakresu jej wrzenia.

W ten sposób najbardziej lotne kawałki, takie jak gazy (propan, butan ...), benzyna i benzyna, znajdują się w górnej części kolumny, a gdy schodzisz, znajdziesz najbardziej "ciężkie" prądy, takie jak smary lub składniki resztkowe..

Niektóre frakcje ekstrahowane z wieży (takie jak benzyna) są dodawane i ulepszane do późniejszej komercjalizacji; inne kawałki, takie jak olej napędowy, są wykorzystywane jako paliwo lub pasza dla innych procesów w przemyśle.

Inne strumienie, takie jak substancje resztkowe, są wprowadzane do innych procesów, które ponownie dzielą je na składniki i nadają im inne zastosowania lub zwiększają wartość handlową.

Referencje

1. Wikipedia. (s.f.). Destylacja frakcyjna. Źródło z en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chemia, dziewiąta edycja. Meksyk: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (s.f.). Destylacja Źródło: britannica.com
4. LibreTexts. (s.f.). Destylacja frakcyjna. Źródło: chem.libretexts.org
5. Kelter, P. B., Mosher, M. D. i Scott, A. (2008). Chemia: nauka praktyczna. Pobrane z books.google.co.ve
6. BBC (s.f.). Destylacja frakcyjna. Pobrane z bbc.co.uk