Frakční destilační proces, aplikace



frakční destilace je fyzikální proces, který emuluje jednoduchou destilační techniku, založenou na teplotě varu daného druhu, a používá se k oddělení homogenních směsí několika látek, které jsou v kapalné fázi nebo v heterogenních směsích kapalného a pevného netěkavého typu..

V tomto smyslu zahrnuje frakční destilační způsob odpařování kapalných látek, kondenzaci nejtěkavějších látek ve vzestupném pořadí jejich bodu varu a následné shromažďování látky, která byla původně žádoucí, aby se získala..

Je to metoda používaná po staletí v lidských civilizacích v rudimentálním způsobem. Účinnost destilace umožňuje, aby byla v současné době využívána jak v průmyslovém, tak v laboratořích.

Princip této techniky je používán ve velkém množství aplikací v různých oblastech vědy nebo průmyslu.

Index

  • 1 Proces
    • 1.1 Frakční destilační zařízení
  • 2 Aplikace
  • 3 Destilace frakčního oleje
  • 4 Odkazy

Proces

Jak je uvedeno výše, frakční destilace spočívá v oddělení roztoku v jeho složkách, které jsou v kapalném stavu, na základě rozdílu mezi jejich body varu a jsou aplikovány, když je tento rozdíl menší než asi 25 ° C..

Tímto způsobem, když se směs, jejíž teploty varu se značně liší, zahřívá, po dosažení teploty varu nej prchavější složky se vytvoří parní fáze, která tuto látku na počátku převážně obsahuje..

Poté, jak teplota stále stoupá a jak plyne čas, neustále dochází k více cyklům odpařování a kondenzaci (každý cyklus je znám jako "teoretická deska"), dokud se nejspíše neobjeví nejnižší varná složka..

V každém cyklu se složení parní fáze, která je ve sloupci, hromadí větší množství složky vyšší těkavosti, pro kterou je tato látka v podstatě v čistém stavu, když dosáhne vrcholu frakcionační kolony..

Frakční destilační zařízení

V laboratořích se používá zařízení, které se skládá nejprve z baňky nebo skleněné destilační koule, do které se umístí roztok umístěný přímo ve vytápění. V tomto balónu je umístěno několik varných kamenů, které tento proces řídí.

Tato baňka se spojí s frakční kolonou pomocí trojcestného konektoru, kde délka kolony určuje, jak bude destilace kompletní..

Čím delší je sloupec, tím účinnější bude separace. Kromě toho je pro zaznamenávání teploty v době, kdy je spuštěn čas, zapotřebí teploměr, takže je možné řídit proces destilace..

Také vnitřní struktura kolony je navržena tak, aby simulovala několik po sobě následujících jednoduchých destilací, což se děje proto, že pára postupně stoupá skrz kolonu, dočasně kondenzuje v horní části a opakovaně stoupá..

Následně je výstup tohoto sloupce připojen k kondenzátoru, který způsobuje ochlazování páry oddělené a vyčištěné látky.

To je uloženo ve specifickém kontejneru, aby se shromáždilo, což opět zvyšuje teplotu, dokud nedosáhne bodu varu další složky, druhé nejstabilnější, opakující se popsaný proces, ve kterém je každá komponenta uložena ve specifickém kontejneru pro tuto složku..

Aplikace

Jako jedna z nejdůležitějších a nejpoužívanějších metod separace kapalných směsí má tato technika fyzikální separace mnoho výhod, které jsou pozorovány ve velkém počtu aplikací, které byly poskytnuty jak v průmyslu, tak v laboratoři..

- Počínaje průmyslovým měřítkem použití frakční destilace, v zařízeních na rafinaci ropy se používá při separaci ropy ve frakcích, které ji tvoří. 

V tomto smyslu se používá k získávání a zpracování zemního plynu extrahovaného v těchto průmyslových procesech. Kromě toho se používá v chemických závodech a petrochemických procesech pro zpracování látek, jako je fenol nebo formaldehyd.

- Používá se v kryogenních zařízeních pro separaci vzduchu k rozkladu vzduchu z atmosféry do hlavních složek.

- Pro odsolování mořské vody se používá frakční destilace.

- V laboratorním měřítku se používá při čištění činidel a produktů, například při výrobě cyklopentadienu destilací komerčního dicyklopentadienu..

- Používá se k recyklaci rozpouštědel, která již byla použita, a to prostřednictvím čištění touto technikou.

Frakční destilace ropy

V případě ropy se frakční destilace provádí ve velkých zařízeních, nazývaných destilační věže, které emulují frakcionační kolony a jsou určeny speciálně pro separaci ropy v různých řezech nebo proudech podle jejich rozsahu. varu.

Tento rozsah varu se vztahuje na rozmezí bodu varu každé jednotlivé frakce, protože se jedná o směsi uhlovodíků s různými složkami, a proto mají různé teploty varu..

Před vstupem do destilační věže se surová ropa zahřívá na teplotu přibližně 400 ° C, aby se tato látka odpařila a aby se v koloně oddělovala ve vzrůstajícím pořadí varu..

Tímto způsobem jsou v horní části kolony nejvíce těkavé řezy, jako jsou plyny (propan, butan ...), benzín a nafta, a při sestupu najdete nejvíce "těžkých" proudů, jako jsou maziva nebo zbytkové složky..

Některé frakce extrahované z věže (jako je benzín) se přidávají a zlepšují pro pozdější komercializaci; ostatní kusy, jako je nafta, se používají jako palivo nebo krmivo pro jiné procesy v průmyslu.

Ostatní toky, jako jsou zbytkové látky, se zavádějí do jiných procesů, které je znovu rozdělují na své složky a dávají jim další využití nebo zvyšují jejich komerční hodnotu..

Odkazy

  1. Wikipedia. (s.f.). Frakční destilace. Zdroj: en.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Chemie, deváté vydání. Mexiko: McGraw-Hill.
  3. Britannica, E. (s.f.). Destilace Získáno z britannica.com
  4. LibreTexts. (s.f.). Frakční destilace. Zdroj: chem.libretexts.org
  5. Kelter, P. B., Mosher, M. D., a Scott, A. (2008). Chemie: Praktická věda. Citováno z knih.google.co.ve
  6. BBC (s.f.). Frakční destilace. Získáno z bbc.co.uk