Процесс фракционной перегонки, применение



фракционная перегонка представляет собой физический процесс, который имитирует простую методику дистилляции, основанную на температуре кипения, и используется для разделения гомогенных смесей нескольких веществ, которые находятся в жидкой фазе, или гетерогенных смесей жидко-твердого нелетучего типа.

В этом смысле метод фракционной дистилляции включает испарение жидких частиц, конденсацию наиболее летучих веществ в порядке возрастания их температуры кипения и последующий сбор вещества, которое первоначально было желательным для получения..

Этот метод веками использовался в человеческих цивилизациях в зачаточном состоянии. Эффективность дистилляции позволяет использовать ее в настоящее время как в промышленных масштабах, так и в лабораториях..

Принцип этой техники используется в большом количестве приложений в различных областях науки или промышленности..

индекс

  • 1 процесс
    • 1.1 Оборудование для фракционной перегонки
  • 2 Приложения
  • 3 Фракционная перегонка нефти
  • 4 Ссылки

процесс

Как указано выше, фракционная перегонка состоит из разделения раствора на составляющие, которые находятся в жидком состоянии, на основе разницы между их точками кипения и применяется, когда эта разность составляет менее чем приблизительно 25 ° C..

Таким образом, когда смесь, температура кипения которой значительно различается, нагревается, при достижении температуры кипения наиболее летучего компонента образуется паровая фаза, которая в основном будет содержать это вещество в начале..

Затем, когда температура продолжает расти и с течением времени непрерывно происходят многочисленные циклы испарения и конденсации (каждый цикл называется «теоретической тарелкой»), пока сначала не появится низкокипящий компонент..

В каждом цикле состав паровой фазы, которая находится в колонне, накапливает большее количество компонента с более высокой летучестью, для которого это вещество, по существу, находится в своем чистом состоянии, когда оно достигает верхней части колонны фракционирования..

Оборудование фракционной перегонки

В лабораториях используется устройство, которое состоит в первую очередь из колбы или стеклянного дистилляционного шара, в который помещается раствор, помещенный непосредственно в нагреватель. Внутри этого воздушного шара размещены несколько кипящих камней, чтобы контролировать этот процесс..

Эта колба соединена с ректификационной колонной с помощью трехходового соединителя, где длина колонны определяет степень завершения дистилляции..

То есть, чем длиннее столбец, тем эффективнее будет разделение. Кроме того, необходим термометр для регистрации температуры в течение времени, чтобы можно было контролировать процесс дистилляции.

Кроме того, внутренняя структура колонны предназначена для имитации нескольких последовательных простых перегонок, что происходит потому, что пар постепенно поднимается через колонну, временно конденсируется в верхней части и поднимается многократно..

Далее выход этой колонны соединен с конденсатором, который вызывает охлаждение паров отделенного и очищенного вещества.

Это хранится в специальном контейнере для его сбора, снова повышая температуру до достижения температуры кипения следующего компонента, второго наиболее летучего, повторяя описанный процесс, в котором каждый компонент хранится в специальном контейнере для этого..

приложений

Являясь одним из наиболее важных и наиболее широко используемых методов разделения жидких смесей, этот метод физического разделения обладает многими преимуществами, которые наблюдаются при большом количестве применений, которые применялись как в промышленности, так и в лаборатории..

- Начиная с промышленного применения фракционной перегонки, на нефтеперерабатывающих предприятиях она используется для разделения сырой нефти по фракциям, которые ее составляют.. 

В этом смысле он используется для получения и обработки природного газа, добытого в этих промышленных процессах. Кроме того, он используется на химических заводах и в нефтехимических процессах для обработки таких веществ, как фенол или формальдегид.

- Он используется в криогенных воздухоразделительных установках для разложения воздуха из атмосферы на его основные составляющие.

- Фракционная перегонка используется для опреснения морской воды.

- В лабораторном масштабе он используется для очистки реагентов и продуктов, таких как производство циклопентадиена путем дистилляции коммерческого дициклопентадиена..

- Он используется для рециркуляции растворителей, которые уже были использованы, путем очистки с помощью этой техники.

Фракционная перегонка нефти

В случае нефти, фракционная дистилляция проводится в огромном оборудовании, называемом ректификационными колоннами, которые эмулируют ректификационные колонны и предназначены специально для разделения сырой нефти на различные фракции или потоки в соответствии с их диапазоном. кипение.

Этот интервал кипения относится к диапазону температур кипения каждой отдельной фракции, поскольку они представляют собой смеси углеводородов с различными компонентами и, следовательно, имеют разные точки кипения.

Перед входом в ректификационную колонну сырая нефть нагревается до температуры приблизительно 400 ° С, чтобы испарить это вещество и быть отделенной в колонне в порядке возрастания диапазона кипения..

Таким образом, наиболее летучие фракции, такие как газы (пропан, бутан ...), бензин и нафта, находятся в верхней части колонны, и при спуске вы найдете самые «тяжелые» токи, такие как смазочные материалы или остаточные компоненты..

Некоторые фракции, извлеченные из колонны (такие как бензин), добавляются и улучшаются для последующей коммерциализации; другие фракции, такие как дизельное топливо, используются в качестве топлива или сырья для других процессов в промышленности.

Другие потоки, такие как остаточные вещества, вводятся в другие процессы, которые разделяют их на составляющие и дают им другое использование или увеличивают их коммерческую ценность..

ссылки

  1. Wikipedia. (Н.Д.). Фракционная перегонка. Получено с en.wikipedia.org
  2. Чанг, Р. (2007). Химия, девятое издание. Мексика: Макгроу-Хилл.
  3. Britannica, E. (s.f.). Дистилляция. Получено с сайта britannica.com
  4. LibreTexts. (Н.Д.). Фракционная перегонка. Получено с сайта chem.libretexts.org
  5. Келтер П. Б., Мошер М. Д. и Скотт А. (2008). Химия: практическая наука. Получено из books.google.co.ve
  6. BBC. (Н.Д.). Фракционная перегонка. Получено с bbc.co.uk