Hva er destillasjon, eventuelt en beskrivelse av prosessen

Hva er destillasjon? Denne fremgangsmåte består i å omforme væske til damp, som deretter kondenseres til flytende form. Det enkleste eksempel på dette er vann destillasjon, da dampen fra kjelen er avsatt som dråper på en kald overflate.

Søknad og historie

Destillasjon blir brukt til å separere væsker fra ikke-flyktige faststoffer som under destillasjon av sprit fra fermentert materiale, eller for å separere to eller flere væsker med forskjellig kokepunkt som ved fremstillingen av bensin, parafin og smøreoljer fra råolje. Andre industrielle anvendelser omfatter behandling av kjemiske produkter som for eksempel formaldehyd og fenol, avsalting av sjøvann.

Destillasjonsprosessen ble trolig brukt av de gamle forskere. Aristoteles (384-322. BC. E.) Nevnte at rent vann kan oppnås ved fordampning av sjøen. Pliniy Starshy (23-79. N. E.) beskrev en fremgangsmåte for å kondensere en primitiv, hvor oljen kan oppnås ved oppvarming av en harpiks oppsamlet på ull plassert på toppen av destillasjonsapparatet.

enkel destillasjon

De fleste destillasjonsmetoder brukt i industrien og laboratoriestudier er variasjoner enkel destillasjon. I denne grunnleggende teknologi anvender en kube eller retorte, hvor væsken er oppvarmet, en kondensator for nedkjøling av damp og destillatsamletank. Ved oppvarming av stoffet blandingen destilleres i den første av hvilken den mest flyktige eller en for hvilken kokepunktet er minimal, og deretter destillert andre, eller ikke fullstendig destillert. En slik enkel innretning er egnet for rensing av en væske inneholdende ikke-flyktige bestanddeler, og tilstrekkelig effektive for separering av stoffer med forskjellige kokepunkter. For laboratoriebruk av maskinen er vanligvis laget av glass, og koble dem sammen med plugger, gummislanger eller glassrør. I industriell skala maskiner laget av metall eller keramikk.

fraksjonert destillasjon

Teknikken, som kalles fraksjonert, eller differensial, ved destillasjon, har blitt utviklet for rensing fordi enkel destillasjon for separering av væsker som har et kokepunkt som skiller seg lite ineffektiv. Når dette paret gjentatte ganger kondenserer og fordamper i den vertikale isolert beholder. En spesiell rolle spilles her av dampbeholderen, fraksjoneringskolonne og kondensatorer, kan du gå tilbake en del av kondensat tilbake til kuben. Målet er å oppnå intim kontakt mellom de forskjellige faser i blandingen stiger til bare de mest flyktige fraksjoner i form av damp kommer fram til mottakeren, og resten blir tilbake som en væske til den side av kuben. Rensing av de flyktige bestanddeler ved kontakt mellom slike countercurrents kalles likeretting eller anrikning.

multippel-effekt-destillasjon

Denne metoden kalles også en flertrinns flash-fordampning. Dette er en annen form for enkel destillasjon. Med det er gjort, for eksempel, vann destillasjon for store kommersielle avsaltningsanlegg. Omdannelse av væsken til damp krever varme. Det blir bare ut fra et lufttrykk med høy kapasitet i beholderen sammen med den nedre. Dette fører til rask fordampning, fulgt av kondensering av damp i væsken.

vakuumdestillasjon

I en variasjon av fremgangsmåten trykkavlastes for å skape et vakuum ved hjelp av en vakuumpumpe. Denne metode, som kalles "vakuumdestillasjon" brukes når det arbeides med stoffer som normalt koker ved en høy temperatur eller spaltes ved kokning under normale forhold.

Vakuumpumper skape trykk i kolonnen, som er betydelig lavere enn atmosfæretrykket. I tillegg til bruk av en vakuumregulatoren. Omhyggelig kontroll av parametrene er viktig fordi separasjonseffektiviteten avhenger av forskjellen i relativ flyktighet ved en gitt temperatur og trykk. Endring av denne innstillingen kan påvirke prosessen.

Hva er en destillasjon i et vakuum, er godt kjent i raffineriene. Konvensjonelle destillasjonsmetoder er adskilt lette hydrokarboner og urenheter fra tunge hydrokarboner. Resten ble underkastet vakuumdestillasjon. Dette gjør det mulig å separere høytkokende hydrokarboner, som oljer og voks, ved lave temperaturer. Fremgangsmåten er også anvendelig for separasjon av varmefølsomme organiske kjemiske forbindelser, og for gjenvinning av organiske løsningsmidler.

Hva er en damp destillasjon?

Dampdestillasjon er en alternativ destillasjon ved temperaturer under det normale kokepunkt. Den brukes når det kan destilleres stoffet er ikke blandet og reagerer ikke kjemisk med vann. Eksempler på slike materialer er fettsyrer og soyaolje. I løpet av destillasjonen, væsken i den medfølgende damp som oppvarmer den og forårsaker fordampning.

Destillasjon i en pakket kolonne

Mens de pakkede kolonner blir oftest brukt for absorpsjon, er de også brukes for destillasjon av damp-væskeblandinger. Denne utformingen gir en større kontaktflateareal, noe som øker systemets effektivitet. Et annet navn for denne design - en utbedring kolonne.

Prinsippet for operasjonen er som følger. Tilførsels blanding av bestanddeler med forskjellig flyktighet blir matet på kolonne mens sentrum. Væsken strømmer ned gjennom dysen, og dampen beveger seg oppover. Blandingen i den nedre del av beholderen kommer inn i forvarmeren, og etterlater den sammen med damp. Gassen strømmer gjennom munnstykket opp, plukke opp den mest flyktige komponent av væsken som kommer ut av kolonnen og inn i kondensatoren. Etter kondensasjon produkt kommer inn i oppsamlings tilbakeløp, hvor det skilles i en destillat og fraksjonen som brukes til vanning.

Forskjellige konsentrasjoner fører til det faktum at de mindre flyktige komponenter overføres fra dampen til den flytende fase. Dyse lengde og øker kontaktflaten, noe som øker separasjonseffektiviteten. Ved utkjørselen dampen inneholder maksimale mengden av flyktige komponenter, mens det i den flytende-konsentrasjonen er minimal.

Dyser er fylt i bulk og pakker. Utfylle kan enten være tilfeldig eller geometrisk strukturert. Den er laget av et inert materiale , slik som leire, porselen, plast, keramikk, metall eller grafitt. Fyllmaterialet har typisk dimensjoner på 3 til 75 mm og har et stort overflateareal i kontakt med det damp-væskeblandingen. Fordelen med å fylle i bulk er en stor kapasitet, motstand mot høye trykk og lave kostnader.

Metalliske fyllstoff har høy styrke og god fukt. Keramikk ha enda høyere fukting, men de er ikke like holdbart. Plastic sterk nok, men dårlig fuktet med en lav strømningshastighet. Siden de keramiske fyllstoff er motstandsdyktige mot korrosjon, blir de brukt ved forhøyede temperaturer som plasten ikke tåler.

Packet pakking er et strukturert gitter med dimensjoner som svarer til diameteren av kolonnen. Sikre tilgjengeligheten av lange kanaler for væskestrømmer og damp. De er dyrere, men kan redusere trykkfall. Pakke dyser favoriseres ved lav strømningshastighet og lavt trykk. De er vanligvis laget av tre, metall eller vevet netting.

Brukes til å gjenopprette løsemiddel og petrokjemisk industri.

Destillasjon i destillasjonskolonnen

Den mest brukte av kolonnen platetypen. Antall tallerkner som avhenger av den ønskede renhet og separering vanskelighet. Det påvirker hvor høyt vil utbedring kolonnen.

dens virkemåte er som følger. Blandingen ble tilført i midten av søylehøyden på. Forskjellen i konsentrasjon fører til det faktum at de mindre flyktige komponenter i dampstrømmen passerer i en fluidstrøm. Gassen som kommer ut fra kondensatoren inneholder de fleste flyktige og mindre flyktige gå gjennom forvarmeren i fluidstrømmen.

Geometrien av platene i kolonnen påvirker graden og typen av kontakt mellom de ulike fasetilstander i blandingen. Konstruksjonsmessig er de utført sil, ventil, boblehette, sil, og kaskade t. D. De perforerte plater, som har åpninger for damp, anvendes for å gi høy ytelse ved lave kostnader. Billigere ventilplater i hvilke hullene er forsynt med åpning og lukking av ventiler er utsatt for tilstopping på grunn av oppsamling av materiale på dem. Cap forsynt med hetter som tillater dampen til å strømme gjennom væsken gjennom de små hullene. Det er den mest avanserte og kostbar teknologi, effektiv ved lave strømningshastigheter. Fluid strømmer fra den ene plate til den neste ned de vertikale avløpsrør.

Platekolonner blir ofte brukt for å gjenvinne oppløsningsmidlene fra prosessavfall. De er også brukes til gjenvinning av metanol ved en tørkeoperasjon. De vann utganger, og flyktig organisk avfall blir overført til dampfasen som et flytende produkt. Det er det en destillasjon i destillasjonskolonnen.

kryogen destillasjon

Kryogen destillasjon er bruk av vanlige metoder for destillasjon for gasser avkjøles til en flytende tilstand. Systemet opereres ved temperaturer under -150 ° C For dette formålet, varmevekslere og spoler. Hele strukturen er kalt en kryogenisk enhet. Flytende gasser går inn i blokken og destillerer ved meget lave temperaturer. Kryogene destillasjon kolonne pakninger, og kan være en pakke. Batch utforming mer å foretrekke fordi det bulkmaterialet er mindre effektive ved lave temperaturer.

En av de viktigste anvendelser av kryogen destillasjon er separasjon av luft i dens komponentgasser.

utvinnings destillasjon

Den ekstraktive destillasjon ved hjelp av ytterligere forbindelser som virker som et oppløsningsmiddel for endringen i relativ flyktighet av en komponent i blandingen. Den ekstraktive kolonne til stoffene som skal separeres, oppløsningsmidlet blir tilsatt. matestrøm komponent som er nødvendig for å trekke ut, er forbundet med et løsningsmiddel, og er i flytende fase. En annen komponent fordamper og går til destillatet. Den andre destillasjonskolonne til en annen substans skilles fra løsningsmidlet, som deretter returneres til det foregående trinn, for å gjenta syklusen.

Ekstraktiv destillasjon anvendes for separering av forbindelser med lignende kokepunkter og azeotrope blandinger. Ekstraktiv destillasjon er ikke så utbredt i industrien, som en konvensjonell destillasjon på grunn av konstruksjonskompleksitet. Et eksempel er prosessen med å skaffe cellulose. Det organiske løsningsmiddel skilles massen fra lignin, og den andre destillasjon gjør det mulig å få rent stoff.