FRAKTIONERAD DESTILLATION: PROCESS, APPLIKATIONER - KEMI - 2025

Den fraktionerade destillationen är en fysikalisk process som emulerar tekniken enkel destillation baserat på kokpunkten för den art som används för att separera blandningar av homogen typ av olika ämnen närvarande i flytande eller blandningar fas heterogent flytande-fast typ inte flyktig.

I detta avseende involverar fraktionerad destillationsmetod förångning av den flytande arten, kondensationen av de mest flyktiga arterna i ökande ordning av deras kokpunkt och den efterföljande uppsamlingen av det ämne som ursprungligen önskades erhållas.

Det är en metod som använts i århundraden i mänskliga civilisationer på ett rudimentärt sätt. Destillationens effektivitet gör att den kan fortsätta att användas idag i både industriella och laboratorieinställningar.

Principen för denna teknik används i ett stort antal tillämpningar inom olika vetenskaps- eller industriområden.

Fraktionerad destillationsprocess

Fraktionerad destillation består av separering av en lösning i dess beståndsdelar som är i flytande tillstånd, baserat på skillnaden mellan deras kokpunkter och appliceras när denna skillnad är mindre än ungefär 25 ° C.

När en blandning vars kokpunkter skiljer sig avsevärt placeras under uppvärmning, när koktemperaturen för den mest flyktiga komponenten uppnås, kommer en ångfas att bildas, vilken mestadels kommer att innehålla detta ämne i början.

När temperaturen fortsätter att stiga och när tiden går inträffar kontinuerligt flera cykler av förångning och kondensation (varje cykel är känd som en "teoretisk platta") tills beståndsdelen med den lägsta kokpunkten först dyker upp.

I varje cykel ackumuleras sammansättningen av ångfasen som finns i kolonnen en större mängd av komponenten med den högsta flyktigheten, varför detta ämne är väsentligen i dess rena tillstånd när den når toppen av fraktioneringskolonnen.

Fraktionsdestillationsutrustning

I laboratorier används utrustning som består i första hand av en kolv eller destillationskolv gjord av glas, i vilken lösningen placeras, som placeras direkt under uppvärmning. Några kokande stenar placeras i denna ballong för att kontrollera denna process.

Denna kolv är fäst vid en fraktioneringskolonn via ett trehalsanslutning, där kolonnens längd avgör hur fullständig destillationen kommer att vara.

Det vill säga, ju längre kolumnen är, desto effektivare blir separationen. Dessutom krävs en termometer för att registrera temperaturen över tid, så att destillationsprocessen kan styras.

På samma sätt är kolumnens inre struktur utformad för att simulera flera på varandra följande enkla destillationer, vilket händer eftersom ångan gradvis stiger upp i kolonnen, kondenserar tillfälligt upptill och stiger upprepade gånger.

Därefter är utloppet från denna kolonn ansluten till en kondensor som får ångan från det separerade och renade ämnet att svalna.

Detta lagras i en specifik behållare för att samla den, öka temperaturen igen tills den når kokpunkten för nästa komponent, den näst mest flyktiga, vilket upprepar den beskrivna processen, där varje komponent lagras i en specifik behållare för den.

tillämpningar

Som en av de viktigaste och mest använda metoderna för separering av vätskeblandningar har denna fysiska separeringsteknik många fördelar som observeras i det stora antalet applikationer som har givits både inom industrin och i laboratoriet.

- Från och med industriell användning av fraktionerad destillation, i oljeraffineringsanläggningar används den för att separera råolja i dess komponentfraktioner.

I detta avseende används det för att erhålla och bearbeta naturgas som utvinns i dessa industriella processer. Dessutom används det i kemiska anläggningar och petrokemiska processer för bearbetning av ämnen som fenol eller formaldehyd.

- Det används i kryogena luftseparationsanläggningar för att sönderdela luften i atmosfären i dess huvudbeståndsdelar.

- Fraktionerad destillation används för avsaltning av havsvatten.

- På laboratorieskala används det för rening av reagens och produkter, till exempel för att erhålla cyklopentadien genom destillation av kommersiell dicyklopentadien.

- Det används för att återvinna lösningsmedel som redan har använts genom rening genom denna teknik.

exempel

Fraktionerad destillation av petroleum

När det gäller olja utförs fraktionerad destillation i utrustning med enorma dimensioner, kallad destillationstorn, som emulerar fraktioneringskolonner och är speciellt konstruerade för separering av råolja i olika snitt eller strömmar enligt dess sortiment. kokande.

Detta kokningsområde avser intervallet för kokpunkterna för varje separerad fraktion, eftersom de är blandningar av kolväten med olika komponenter och därför har olika kokpunkter.

Innan man går in i destillationstornet upphettas råoljan till en temperatur av ungefär 400 ° C för att förånga detta ämne och det separeras i kolonnen i ökande ordning av dess kokintervall.

På detta sätt är de mest flyktiga skärningarna som gaser (propan, butan …), bensin och nafta i den övre delen av kolonnen, och när den sjunker ner hittas de "tyngre" strömmarna, som smörjmedel eller restkomponenter.

Vissa fraktioner extraherade från tornet (såsom bensin) tillsätts och förbättras för senare kommersialisering; andra nedskärningar som diesel används som foder eller bränsle för andra processer inom branschen.

Andra strömmar som restämnen introduceras i andra processer som separerar dem i deras beståndsdelar och ger dem andra användningsområden, eller deras kommersiella värde ökas.

referenser

1. Wikipedia. (Sf). Fraktionerad destillation. Återställs från en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Kemi, nionde upplagan. Mexiko: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (nd). Destillering. Hämtad från britannica.com
4. LibreTexts. (Sf). Fraktionerad destillation. Återställs från chem.libretexts.org
5. Kelter, PB, Mosher, MD, och Scott, A. (2008). Kemi: Praktisk vetenskap. Erhålls från books.google.co.ve
6. BBC. (Sf). Fraktionerad destillation. Återställdes från bbc.co.uk