กระบวนการกลั่นแบบเศษส่วนการใช้งาน

การกลั่นแบบเศษส่วน เป็นกระบวนการทางกายภาพที่เลียนแบบวิธีการกลั่นแบบง่ายโดยใช้จุดเดือดของสปีชีส์และใช้ในการแยกสารที่เป็นเนื้อเดียวกันของสารหลายชนิดที่อยู่ในสถานะของเหลวหรือส่วนผสมที่ต่างกันของของเหลวและของแข็งชนิดไม่ระเหย.

ในแง่นี้วิธีการกลั่นแบบเศษส่วนเกี่ยวข้องกับการระเหยของสายพันธุ์ของเหลวการควบแน่นของสายพันธุ์ที่ระเหยได้มากที่สุดเพื่อเพิ่มจุดเดือดและการสะสมของสารที่ต้องการเริ่มต้น.

มันเป็นวิธีที่ใช้มานานหลายศตวรรษในอารยธรรมมนุษย์ในวิธีการพื้นฐาน ประสิทธิภาพของการกลั่นทำให้สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องทั้งในขอบเขตอุตสาหกรรมและในห้องปฏิบัติการ.

หลักการของเทคนิคนี้ใช้ในแอปพลิเคชั่นจำนวนมากในสาขาวิทยาศาสตร์หรืออุตสาหกรรมต่าง ๆ.

ดัชนี

• 1 กระบวนการ
  • 1.1 อุปกรณ์การกลั่นแบบเศษส่วน
• 2 แอปพลิเคชัน
• 3 การกลั่นน้ำมันแบบเศษส่วน
• 4 อ้างอิง

กระบวนการ

ตามที่ระบุไว้ข้างต้นการกลั่นแบบแยกส่วนประกอบด้วยการแยกสารละลายในองค์ประกอบที่อยู่ในสถานะของเหลวขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างจุดเดือดและการใช้งานเมื่อความแตกต่างนี้น้อยกว่าประมาณ 25 ° C.

ด้วยวิธีนี้เมื่อส่วนผสมที่มีจุดเดือดแตกต่างกันมากถูกทำให้ร้อนเมื่อถึงอุณหภูมิการเดือดของส่วนประกอบที่ระเหยได้มากที่สุดเฟสไอจะเกิดขึ้นซึ่งส่วนใหญ่จะประกอบด้วยสารนี้ที่จุดเริ่มต้น.

จากนั้นเมื่ออุณหภูมิยังคงเพิ่มขึ้นและเมื่อเวลาผ่านไปวงจรการระเหยและการควบแน่นจะเกิดขึ้นหลายรอบอย่างต่อเนื่อง (แต่ละรอบเรียกว่า "จานทฤษฎี") จนกระทั่งองค์ประกอบเดือดต่ำสุดปรากฏขึ้นเป็นครั้งแรก.

ในแต่ละรอบรัฐธรรมนูญของไอระเหยที่อยู่ในคอลัมน์สะสมจำนวนมากของส่วนประกอบของความผันผวนที่สูงขึ้นซึ่งสารนี้จะอยู่ในสถานะบริสุทธิ์เมื่อถึงด้านบนของคอลัมน์แยกส่วน.

อุปกรณ์การกลั่นแบบเศษส่วน

ในห้องปฏิบัติการจะใช้อุปกรณ์ซึ่งประกอบด้วยลูกแรกของขวดหรือลูกกลั่นแก้วซึ่งวางสารละลายลงในเครื่องทำความร้อนโดยตรง ภายในบอลลูนนี้มีหินเดือดเล็กน้อยวางเพื่อควบคุมกระบวนการนี้.

กระติกน้ำนี้อยู่คู่กับคอลัมน์แยกส่วนโดยวิธีการเชื่อมต่อสามทางโดยที่ความยาวของคอลัมน์กำหนดว่าการกลั่นจะเสร็จสมบูรณ์เพียงใด.

นั่นคือยิ่งคอลัมน์มีระยะเวลานานเท่าใดการแยกจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้จำเป็นต้องใช้เทอร์โมมิเตอร์ในการบันทึกอุณหภูมิขณะที่เวลากำลังทำงานเพื่อให้กระบวนการกลั่นภายใต้การควบคุมเป็นไปได้.

นอกจากนี้โครงสร้างภายในของคอลัมน์ยังได้รับการออกแบบมาเพื่อจำลองการกลั่นแบบเรียบง่ายหลายครั้งซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากไอน้ำพุ่งผ่านคอลัมน์ค่อยๆควบแน่นชั่วคราวในส่วนบนและเพิ่มขึ้นซ้ำ ๆ.

ถัดไปเอาต์พุตของคอลัมน์นี้เชื่อมต่อกับคอนเดนเซอร์ที่ทำให้เกิดการระบายความร้อนของไอของสารที่แยกและบริสุทธิ์.

สิ่งนี้จะถูกเก็บไว้ในภาชนะที่เฉพาะเจาะจงเพื่อเก็บเพิ่มอุณหภูมิอีกครั้งจนกว่าจะถึงจุดเดือดขององค์ประกอบถัดไปซึ่งเป็นสารระเหยที่สองมากที่สุดทำซ้ำกระบวนการที่อธิบายซึ่งแต่ละส่วนประกอบจะถูกเก็บไว้ในภาชนะที่เฉพาะเจาะจงสำหรับสิ่งนี้.

การใช้งาน

เป็นหนึ่งในวิธีการที่สำคัญที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายในการแยกส่วนผสมของของเหลวเทคนิคการแยกทางกายภาพนี้มีประโยชน์มากมายที่สังเกตได้ในการใช้งานจำนวนมากที่ได้รับทั้งในอุตสาหกรรมและในห้องปฏิบัติการ.

- เริ่มต้นด้วยการใช้ในระดับอุตสาหกรรมของการกลั่นแบบแยกส่วนในโรงงานกลั่นน้ำมันนั้นจะใช้ในการแยกน้ำมันดิบในส่วนที่ประกอบด้วย. 

ในแง่นี้มันถูกใช้เพื่อรับและประมวลผลก๊าซธรรมชาติที่สกัดในกระบวนการทางอุตสาหกรรมเหล่านี้ นอกจากนี้ยังใช้ในโรงงานเคมีและกระบวนการปิโตรเคมีสำหรับการแปรรูปสารเช่นฟีนอลหรือฟอร์มัลดีไฮด์.

- มันถูกใช้ในโรงแยกอากาศแบบแช่แข็งเพื่อแยกอากาศออกจากชั้นบรรยากาศสู่องค์ประกอบหลัก.

- การกลั่นแบบเศษส่วนใช้สำหรับการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล.

- ในระดับห้องปฏิบัติการจะใช้ในการทำรีเอเจนต์และผลิตภัณฑ์ให้บริสุทธิ์เช่นในการผลิตไซโคลเพนตาดีนผ่านการกลั่นไดโคไซโคลพาดีนในเชิงพาณิชย์.

- มันถูกใช้เพื่อรีไซเคิลตัวทำละลายที่ใช้ไปแล้วผ่านการทำให้บริสุทธิ์ด้วยเทคนิคนี้.

การกลั่นแบบแยกส่วนของปิโตรเลียม

ในกรณีของน้ำมันการกลั่นแบบเศษส่วนจะดำเนินการในอุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่เรียกว่าหอกลั่นซึ่งเลียนแบบคอลัมน์การแยกและได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการแยกน้ำมันดิบในการตัดหรือกระแสต่าง ๆ ตามช่วงของพวกเขา การต้ม.

ช่วงการเดือดนี้หมายถึงช่วงของจุดเดือดของแต่ละเศษเสี้ยวเนื่องจากเป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนที่มีส่วนประกอบต่างกันดังนั้นจึงมีจุดเดือดต่าง.

ก่อนที่จะเข้าสู่หอกลั่นน้ำมันดิบจะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 400 ° C เพื่อระเหยสารนี้และแยกออกจากกันในคอลัมน์เพื่อเพิ่มลำดับการเดือด.

ด้วยวิธีนี้การตัดที่ระเหยได้ง่ายที่สุดเช่นก๊าซ (โพรเพนบิวเทน ... ) น้ำมันเบนซินและแนฟทาอยู่ที่ส่วนบนของคอลัมน์และเมื่อคุณเดินลงมาคุณจะพบกระแส "หนัก" มากที่สุดเช่นน้ำมันหล่อลื่นหรือส่วนประกอบตกค้าง.

เศษส่วนบางส่วนที่สกัดจากหอคอย (เช่นน้ำมันเบนซิน) ได้รับการเพิ่มและปรับปรุงเพื่อการค้าในภายหลัง การตัดอื่น ๆ เช่นดีเซลใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือฟีดสำหรับกระบวนการอื่น ๆ ในอุตสาหกรรม.

ลำธารอื่น ๆ เช่นสารตกค้างถูกนำเข้าสู่กระบวนการอื่น ๆ ที่แยกพวกมันออกเป็นส่วนประกอบและให้ประโยชน์อื่น ๆ หรือเพิ่มมูลค่าเชิงพาณิชย์.

การอ้างอิง

1. วิกิพีเดีย ( N.d. ) การกลั่นแบบเศษส่วน สืบค้นจาก en.wikipedia.org
2. ช้างอาร์ (2550) เคมีรุ่นที่เก้า เม็กซิโก: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (s.f. ) การกลั่น สืบค้นจาก britannica.com
4. LibreTexts ( N.d. ) การกลั่นแบบเศษส่วน สืบค้นจาก chem.libretexts.org
5. Kelter, P. B. , Mosher, M. D. , และ Scott, A. (2008) เคมี: วิทยาศาสตร์เชิงปฏิบัติ ดึงมาจาก books.google.co.th
6. บีบีซี ( N.d. ) การกลั่นแบบเศษส่วน เรียกดูจาก bbc.co.uk