Kesirli Damıtma Süreci, Uygulamalar



kesirli damıtma türlerin kaynama noktasına dayanan ve sıvı fazda bulunan veya sıvı-katı uçucu olmayan tipteki heterojen karışımları içeren homojen karışımlarını ayırmak için kullanılan basit damıtma tekniğini taklit eden fiziksel bir işlemdir..

Bu anlamda, fraksiyonel damıtma yöntemi, sıvı türlerin buharlaşmasını, en uçucu türlerin kaynama noktalarının artan sıralarında yoğunlaşmasını ve ardından elde edilmesi istenen maddenin toplanmasını içerir..

İnsan uygarlıklarında asırlarca ilkel bir şekilde kullanılan bir yöntemdir. Damıtma işleminin etkinliği, şu anda hem endüstriyel alanda hem de laboratuvarlarda kullanılmaya devam edilmesini sağlar..

Bu tekniğin prensibi çok sayıda bilim veya endüstri alanındaki birçok uygulamada kullanılmaktadır..

indeks

  • 1 İşlem
    • 1.1 Fraksiyonel damıtma ekipmanı
  • 2 Uygulamalar
  • 3 Fraksiyonel yağ damıtma
  • 4 Kaynakça

süreç

Yukarıda belirtildiği gibi, kesirli damıtma, kaynama noktaları arasındaki farka dayanan ve bu fark yaklaşık 25 ° C'den düşük olduğunda uygulandığında, sıvı halde olan bileşenlerinde sıvı halde bulunan bir çözeltinin ayrılmasından oluşur..

Bu şekilde, kaynama noktaları önemli ölçüde farklı olan bir karışım ısıtıldığında, en uçucu bileşenin kaynama sıcaklığına ulaşması üzerine, başlangıçta esas olarak bu maddeyi içerecek olan bir buhar fazı oluşacaktır..

Ardından, sıcaklık artmaya devam ettikçe ve zaman geçtikçe, en düşük kaynama maddesi ilk önce ortaya çıkana kadar, çok sayıda buharlaşma ve yoğuşma döngüsü sürekli olarak (her bir döngü "teorik plaka" olarak bilinir) gerçekleşir..

Her döngüde, sütunda bulunan buhar fazının oluşumu, daha yüksek uçuculukta olan bileşenin daha büyük bir miktarını biriktirir; bunun için, bu madde, fraksiyonlama sütununun üstüne ulaştığında esasen saf hali içindedir..

Fraksiyonel damıtma ekipmanları

Laboratuarlarda, önce doğrudan ısıtmaya yerleştirilen çözeltinin yerleştirildiği bir şişe veya cam damıtma bilyesinden oluşan bir cihaz kullanılır. Bu balonun içinde bu işlemi kontrol etmek için birkaç kaynayan taş yerleştirilir.

Bu şişe, üç yollu bir bağlayıcı vasıtasıyla bir fraksiyonasyon kolonuna bağlanır; burada kolonun uzunluğu, damıtmanın ne kadarını tamamlayacağını belirler..

Yani, sütun ne kadar uzun olursa, ayırma o kadar etkili olacaktır. Ek olarak, zaman çalışırken sıcaklığı kaydetmek için bir termometreye ihtiyaç duyulur, böylece damıtma işleminin kontrol altında tutulması mümkün olur.

Ayrıca, kolonun iç yapısı, buharın kolon boyunca kademeli olarak yükselmesi, üst kısımda geçici olarak yoğunlaşması ve art arda artması nedeniyle gerçekleşen birkaç ardışık basit damıtmayı simüle etmek üzere tasarlanmıştır..

Daha sonra, bu kolonun çıktısı, ayrılan ve arıtılmış maddenin buharının soğumasına neden olan bir yoğunlaştırıcıya bağlanır..

Bu, toplamak için belirli bir kapta depolanır, sıcaklığı bir sonraki bileşenin kaynama noktasına ulaşana kadar tekrar artırarak, en uçucu ikinci olan, her bir bileşenin bunun için belirli bir kapta depolandığı açıklanan işlemi tekrar eder.

uygulamaları

Sıvı karışımların ayrılmasında en önemli ve en çok kullanılan yöntemlerden biri olan bu fiziksel ayırma tekniğinin, hem sanayide hem de laboratuvarda verilen çok sayıda uygulamada gözlenen birçok faydası vardır..

- Fraksiyonel distilasyonun endüstriyel ölçekte kullanımından başlayarak, petrol arıtma tesislerinde, ham petrolün onu oluşturan fraksiyonlarda ayrılmasında kullanılır.. 

Bu anlamda, bu endüstriyel işlemlerde elde edilen doğal gazın elde edilmesi ve işlenmesi için kullanılır. Ayrıca, fenol veya formaldehit gibi maddelerin işlenmesinde kimyasal tesislerde ve petrokimya işlemlerinde kullanılır..

- Kriyojenik hava ayırma tesislerinde havayı atmosferden ana bileşenlerine ayırmak için kullanılır..

- Fraksiyonel damıtma deniz suyunun tuzunu gidermek için kullanılır.

- Laboratuvar ölçeğinde, reaktiflerin ve ticari siklikopentadienin damıtılması yoluyla siklopentadien üretimi gibi ürünlerin saflaştırılmasında kullanılır..

- Bu teknik ile saflaştırma yoluyla daha önce kullanılmış çözücüleri geri dönüştürmek için kullanılır.

Petrolün fraksiyonel distilasyonu

Yağ durumunda, fraksiyonel damıtma, fraksiyonlama kolonlarını empoze eden ve özel olarak ham petrolün kendi aralığına göre farklı kesim veya akımlardaki ayrılması için tasarlanan damıtma kuleleri adı verilen devasa ekipmanlarda gerçekleştirilir. kaynama.

Bu kaynama aralığı, her ayrı fraksiyonun kaynama noktalarının aralığına karşılık gelir, çünkü bunlar farklı bileşenlerle hidrokarbonların karışımlarıdır ve bu nedenle farklı kaynama noktalarına sahiptirler.

Damıtma kulesine girmeden önce ham yağ yaklaşık 400 ° C'lik bir sıcaklığa ısıtılır, bu maddeyi buharlaştırmak ve kaynama aralığının artan sırasına göre kolonda ayrılmak üzere ısıtılır..

Bu şekilde, gazlar (propan, bütan ...), benzin ve nafta gibi en uçucu kesikler sütunun üst kısmındadır ve alçaldığınızda yağlayıcılar veya artık bileşenler gibi en "ağır" akımları bulacaksınız..

Kuleden (benzin gibi) çıkarılan bazı fraksiyonlar daha sonra ticarileştirmek için eklenmiş ve geliştirilmiştir; Dizel gibi diğer kesimler, endüstrideki diğer işlemler için yakıt veya yem olarak kullanılır..

Artık maddeler gibi diğer akışlar, onları bileşenlerine yeniden ayıran ve başka kullanımlar sağlayan veya ticari değerlerini artıran diğer işlemlere dahil edilir..

referanslar

  1. Vikipedi. (N.D.). Kesirli damıtma. En.wikipedia.org sitesinden alındı
  2. Chang, R. (2007). Kimya, Dokuzuncu baskı. Meksika: McGraw-Hill.
  3. Britannica, E. (s.f.). Damıtma. Britannica.com sitesinden alındı
  4. LibreTexts. (N.D.). Kesirli damıtma. Chem.libretexts.org sitesinden alındı.
  5. Kelter, P. B., Mosher, M.D. ve Scott, A. (2008). Kimya: Pratik Bilim. Books.google.co.ve adresinden alındı
  6. BBC. (N.D.). Kesirli damıtma. Bbc.co.uk sitesinden alındı.