Fraktionierte Destillation, Anwendungen

Die fraktionierte Destillation ist ein physikalischer Prozess, der die einfache Destillationsmethode emuliert, basierend auf dem Siedepunkt der Spezies und verwendet, um homogene Mischungen von mehreren Substanzen in flüssiger Phase oder heterogene Mischungen von flüssig-fest nichtflüchtigen Typ zu trennen.

In diesem Sinne beinhaltet das fraktionierte Destillationsverfahren das Verdampfen der flüssigen Spezies, die Kondensation der flüchtigsten Spezies in ansteigender Reihenfolge ihres Siedepunkts und das anschließende Sammeln der Substanz, die ursprünglich erhalten werden sollte.

Es ist eine Methode, die in den menschlichen Zivilisationen auf eine rudimentäre Weise seit Jahrhunderten verwendet wird. Die Effizienz der Destillation erlaubt es, dass sie heute sowohl im industriellen Bereich als auch in den Laboratorien weiter verwendet wird.

Das Prinzip dieser Technik wird in einer Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft oder Industrie verwendet.

Index

• 1 Prozess
  • 1.1 Fraktionierte Destillationsausrüstung
• 2 Anwendungen
• 3 fraktionierte Öldestillation
• 4 Referenzen

Prozess

Wie oben erwähnt, besteht die fraktionierte Destillation aus der Abtrennung einer Lösung in ihren Bestandteilen, die in flüssigem Zustand sind, basierend auf dem Unterschied zwischen ihren Siedepunkten und wenn diese Differenz weniger als etwa 25 ° C beträgt.

Wenn eine Mischung in eine Heizung gegeben wird, deren Siedepunkte sich beträchtlich unterscheiden, wird daher beim Erreichen der Siedetemperatur der flüchtigsten Komponente eine Dampfphase gebildet, die diese Substanz am Anfang hauptsächlich enthält.

Dann, wenn die Temperatur weiter ansteigt und im Laufe der Zeit mehrere Zyklen von Verdampfung und Kondensation kontinuierlich auftreten (jeder Zyklus wird als "theoretische Platte" bezeichnet), bis der Bestandteil mit dem niedrigsten Siedepunkt zuerst erscheint.

In jedem Zyklus akkumuliert die Konstitution der Dampfphase, die in der Säule gefunden wird, eine größere Menge der Komponente mit höherer Flüchtigkeit, so dass diese Substanz im Wesentlichen in ihrem reinen Zustand ist, wenn sie das obere Ende der Fraktionierungssäule erreicht.

Fraktionierte Destillation Ausrüstung

In Laboratorien wird eine Vorrichtung verwendet, die zuerst aus einer Kolben- oder Glasdestillationskugel besteht, in die die direkt in die Heizung gesetzte Lösung eingebracht wird. In diesem Ballon werden einige kochende Steine ​​platziert, um diesen Prozess zu kontrollieren.

Dieser Kolben ist mit einer Fraktionierkolonne mittels eines Dreiwegeverbinders verbunden, wobei die Länge der Kolonne bestimmt, wie vollständig die Destillation sein wird.

Das heißt, je länger die Säule ist, desto effektiver wird die Trennung sein. Außerdem wird ein Thermometer benötigt, um die Temperatur während der laufenden Zeit zu erfassen, so dass der Destillationsprozess unter Kontrolle gehalten werden kann.

Außerdem ist die innere Struktur der Kolonne dazu ausgelegt, mehrere aufeinanderfolgende einfache Destillationen zu simulieren, was geschieht, weil der Dampf allmählich durch die Kolonne steigt, temporär im oberen Teil kondensiert und wiederholt aufsteigt.

Als nächstes wird der Ausgang dieser Kolonne mit einem Kondensator verbunden, der die Abkühlung des Dampfes der abgetrennten und gereinigten Substanz bewirkt.

Dies wird in einem speziellen Behälter gespeichert, um es zu sammeln, die Temperatur wieder zu erhöhen, bis es den Siedepunkt der nächsten Komponente erreicht, die am zweitwichtigsten, Wiederholung des beschriebenen Prozesses, in dem jede Komponente in einem bestimmten Behälter für sie gespeichert wird.

Anwendungen

Da es sich um eine der wichtigsten und am weitesten verbreiteten Methoden zur Trennung von flüssigen Gemischen handelt, hat diese physikalische Trenntechnik viele Vorteile, die in der großen Anzahl von Anwendungen zu beobachten sind, die sowohl in der Industrie als auch im Labor angewendet wurden.

- Beginnend mit den großtechnischen Anwendungen der fraktionierten Destillation, in Ölraffinerien wird es bei der Trennung von Rohöl in den Fraktionen verwendet, aus denen es besteht.

In diesem Sinne wird es verwendet, um das in diesen industriellen Prozessen gewonnene Erdgas zu gewinnen und zu verarbeiten. Darüber hinaus wird es in chemischen Anlagen und petrochemischen Prozessen zur Verarbeitung von Stoffen wie Phenol oder Formaldehyd eingesetzt.

- Es wird in kryogenen Luftzerlegungsanlagen verwendet, um Luft aus der Atmosphäre in seinen Hauptbestandteilen zu zersetzen.

- Fraktionierte Destillation wird für die Entsalzung von Meerwasser verwendet.

- Im Labormaßstab wird es bei der Reinigung von Reagenzien und Produkten verwendet, beispielsweise bei der Herstellung von Cyclopentadien durch Destillation von kommerziellem Dicyclopentadien.

- Es wird verwendet, um Lösungsmittel, die bereits verwendet wurden, durch Reinigung durch diese Technik zu recyceln.

Fraktionierte Destillation von Erdöl

Im Fall von Öl wird die fraktionierte Destillation in riesigen Anlagen durchgeführt, sogenannten Destillationstürmen, die die Fraktionierungskolonnen emulieren und speziell für die Trennung von Rohöl in verschiedenen Schnitten oder Strömen entsprechend ihrer Reichweite ausgelegt sind kochen.

Dieser Siedebereich bezieht sich auf den Bereich der Siedepunkte jeder einzelnen Fraktion, da sie Mischungen von Kohlenwasserstoffen mit verschiedenen Komponenten sind und daher unterschiedliche Siedepunkte haben.

Vor Eintritt in die Destillationskolonne wird Rohöl auf eine Temperatur von etwa 400 erhitzt ° C, um die Substanz zu verdampfen, und wird in der Säule in der Reihenfolge zunehmenden Siedebereichs getrennt.

Somit wird die flüchtigeren Schnitte als Gas (Propan, Butan ...), Benzin und Naphtha sind an der Spitze der Säule, und da es ist absteigt „schwerer“ Strom, als Schmiermittel oder Restkomponenten.

Einige aus dem Turm extrahierte Fraktionen (wie Benzin) werden hinzugefügt und für die spätere Vermarktung verbessert; andere Schnitte wie Diesel Futter als Brennstoff oder für andere Prozesse in der Industrie eingesetzt.

Andere Ströme wie Reststoffe werden in andere Prozesse eingeführt, die sie in ihre Bestandteile wieder trennen und ihnen andere Verwendungen geben oder ihren kommerziellen Wert erhöhen.

Referenzen

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2. Chang, R. (2007). Chemie, Neunte Ausgabe. Mexiko: McGraw-Hill.
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