Поділитися:
Фракційний процес дистиляції, застосування
The фракційна перегонка є фізичним процесом, який емулює просту дистиляційну техніку, засновану на температурі кипіння виду і використовується для відділення гомогенних сумішей декількох речовин, які знаходяться в рідкій фазі або гетерогенних сумішах з рідко-твердим нелетким типом.
У цьому сенсі метод фракційної дистиляції включає випаровування рідких видів, конденсацію найбільш летких видів у порядку їх кипіння і подальше збирання спочатку бажаної речовини..
Це метод, який століттями використовувався в людських цивілізаціях рудиментарно. Ефективність перегонки дозволяє, що вона продовжує використовуватися на даний момент як у промисловому масштабі, так і в лабораторіях.
Принцип цієї техніки використовується у великій кількості застосувань у різних галузях науки або промисловості.
Індекс
- 1 Процес
- 1.1 Обладнання дробової перегонки
- 2 Програми
- 3 Фракційна перегонка нафти
- 4 Посилання
Процес
Як зазначено вище, фракційна перегонка складається з відділення розчину в його складових, які знаходяться в рідкому стані, на основі різниці між їх точками кипіння і застосовуються, коли ця різниця менше ніж приблизно 25 ° C.
Таким чином, коли суміш, температура кипіння якої значно відрізняється, нагрівається, при досягненні температури кипіння найбільш летючого компонента буде сформована парова фаза, яка буде містити в основному цю речовину на початку..
Потім, коли температура продовжує зростати і з плином часу, безліч циклів випаровування і конденсації безперервно відбуваються (кожен цикл відомий як "теоретична пластина"), поки не з'явиться найменш складна частина кипіння..
У кожному циклі конституція парової фази, яка знаходиться в колонці, накопичує більшу кількість компонента з більшою летючістю, для якої ця речовина знаходиться в чистому стані, коли досягає вершини колони фракціонування..
Обладнання для фракційної перегонки
У лабораторіях використовується пристрій, що складається спочатку з колби або скляного дистиляційного кульки, в яку поміщається розчин, розміщений безпосередньо в нагріванні. У цьому балоні декілька киплячих каменів розташовані для керування цим процесом.
Ця колба з'єднується з колоною фракціонування за допомогою триходового з'єднувача, де довжина стовпця визначає, наскільки повно буде дистиляція.
Тобто, чим довше колонка, тим ефективніше буде поділ. Крім того, для запису температури під час роботи необхідний термометр, щоб можна було контролювати процес дистиляції.
Також внутрішня структура колони призначена для імітації декількох послідовних простих дистиляцій, що відбувається тому, що пар поступово піднімається через колону, тимчасово конденсується у верхній частині і піднімається багаторазово..
Далі вихід цієї колони з'єднаний з конденсатором, що викликає охолодження пари відокремленого і очищеного речовини.
Це зберігається в конкретному контейнері для збору, підвищення температури знову, поки не досягне точки кипіння наступного компонента, другого найбільш волатильного, повторюючи описаний процес, в якому кожен компонент зберігається в конкретному контейнері для цього.
Програми
Будучи одним з найважливіших і найбільш широко використовуваних методів розділення рідких сумішей, ця фізична методика поділу має багато переваг, які спостерігаються у великій кількості застосувань, які були надані як у промисловості, так і в лабораторії..
- Починаючи з промислового масштабу використання фракційної дистиляції, в нафтопереробних об'єктах він використовується для відділення сирої нафти у фракціях, що складають її.
У цьому сенсі він використовується для отримання та переробки природного газу, що видобувається в цих промислових процесах. Крім того, він використовується в хімічних підприємствах і нафтохімічних процесах для переробки таких речовин, як фенол або формальдегід.
- Він використовується в криогенних установках для розділення повітря для розкладання повітря з атмосфери на його основні складові.
- Фракційну перегонку використовують для опріснення морської води.
- У лабораторних масштабах його використовують при очищенні реагентів і продуктів, таких як у виробництві циклопентадієну шляхом перегонки комерційного дициклопентадієну..
- Його використовують для рециркуляції розчинників, які вже використовувалися, шляхом очищення за допомогою цієї техніки.
Фракційна перегонка нафти
У випадку з нафтою, фракційна перегонка здійснюється у величезному обладнанні, званому дистилляционними вежами, які емулюють колони фракціонування і розроблені спеціально для відділення сирої нафти різними розрізами або струмами відповідно до їх діапазону кипіння.
Цей діапазон кипіння відноситься до діапазону температур кипіння кожної окремої фракції, оскільки вони є сумішами вуглеводнів з різними компонентами і, отже, мають різні точки кипіння.
Перед входом в дистилляционную вежу сиру нафту нагрівають до температури приблизно 400 ° С, випаровують цю речовину і відокремлюють в колоні в порядку зростання її діапазону кипіння.
Таким чином, у верхній частині колони знаходяться найнезручніші розрізи, такі як гази (пропан, бутан ...), бензин і нафта, а при спусканні ви знайдете найбільш «важкі» струми, такі як мастильні матеріали або залишкові компоненти..
Деякі фракції, витягнуті з башти (наприклад, бензин), додаються і вдосконалюються для подальшої комерціалізації; інші зрізи, такі як дизельне паливо, використовуються як паливо або корм для інших процесів в промисловості.
Інші потоки, такі як залишкові речовини, вводяться в інші процеси, які повторно розділяють їх на складові частини та надають їм інші види використання або збільшують їх комерційну цінність.
Список літератури
- Вікіпедія. (s.f.). Фракційна перегонка. Отримано з en.wikipedia.org
- Chang, R. (2007). Хімія, дев'яте видання. Мексика: McGraw-Hill.
- Britannica, E. (s.f.). Дистиляція Отримано з britannica.com
- LibreTexts. (s.f.). Фракційна перегонка. Отримано з chem.libretexts.org
- Kelter, P. B., Mosher, M.D., and Scott, A. (2008). Хімія: Практична наука. Отримано з books.google.co.ve
- BBC (s.f.). Фракційна перегонка. Отримано з bbc.co.uk