Vad är destillation, i förekommande fall, en beskrivning av processen

Vad är destillation? Denna process består i att omvandla vätskan till ånga, som sedan kondenseras till flytande form. Det enklaste exemplet är destillation av vatten, när ångan från kitteln avsätts som droppar på en kall yta.

Ansökan och historia

Destillation används för att separera vätskor från icke-flyktiga fasta ämnen som under destillation av sprit från jästa material, eller för att separera två eller flera vätskor med olika kokpunkt som vid framställningen av bensin, fotogen och smörjoljor från råolja. Andra industriella tillämpningar innefattar behandling av kemiska produkter, såsom formaldehyd och fenol, avsaltning av havsvatten.

Destillationsprocessen troligen användes av de gamla praktiker. Aristotle (384-322. BC. E.) Nämnt som kan erhållas rent vatten genom avdunstning av havet. Pliniy Starshy (23-79. N. E.) beskrev en metod för att kondensera en primitiv, vari oljan är erhållbar genom upphettning av en kolofonium uppsamlades på ull placeras på toppen av den fortfarande.

enkel destillation

De flesta destillation metoder som används inom industrin och laboratoriestudier är variationer enkel destillation. I denna grundläggande tekniken använder en kub eller retort, i vilken vätskan upphettas, en kondensor för kylning ånga och destillatuppsamlingstank. Vid upphettning av substansblandningen destilleras i den första av vilka den mest flyktiga eller den för vilken koktemperaturen är minimal, och destillerades sedan andra, eller inte destillerats över. En sådan enkel anordning är lämplig för rengöring av en vätska innehållande icke-flyktiga komponenter, och tillräckligt effektiv för att separera ämnen med olika kokpunkter. För laboratoriebruk av maskinen är vanligtvis gjord av glas, och ansluta dem med pluggar, gummislangar eller glasrör. I industriell skala maskiner tillverkad av metall eller keramik.

fraktionerad destillation

Den teknik, som kallas fraktionerad, eller differentiell, genom destillering, har utvecklats för raffinering eftersom enkel destillation för separation av vätskor med en kokpunkt som skiljer sig lite ineffektiva. När detta par kondenserar vid upprepade tillfällen och avdunstar i den vertikala isolerad behållare. En särskild roll spelas här av ångdomen, fraktioneringskolonnen och kondensatorer, gör det möjligt att returnera en del av kondensat till kuben. Målet är att uppnå intim kontakt mellan de olika faserna i blandningen stiger till endast de mest flyktiga fraktionerna i form av ånga som når mottagaren, och resten återvände som en vätska till den sida av kuben. Rening av de flyktiga komponenterna genom kontakt mellan sådana countercurrents kallas rättelse eller anrikning.

multipel Effekt destillation

Denna metod kallas även en flerstegs snabbförångning. Detta är en annan typ av enkel destillation. Med den är gjord, till exempel destillation av vatten för stora kommersiella avsaltningsanläggningar. Omvandling av vätskan till ånga kräver värme. Det blir bara ur en hög kapacitet lufttrycket i behållaren med lägre. Detta leder till snabb avdunstning, åtföljd av kondensering av ånga i vätskan.

vakuumdestillation

I en variation av processen med reducerat tryck för att skapa ett vakuum med användning av en vakuumpump. Denna metod, som kallas "vakuumdestillation" används ibland när man arbetar med ämnen som normalt kokar vid en hög temperatur eller sönderdelas vid kokning under normala förhållanden.

Vakuumpumpar skapar trycket i kolonnen, vilket är betydligt lägre än atmosfärstryck. Förutom användning av en vakuumregulator. Noggrann kontroll av parametrarna är viktigt eftersom separationseffektiviteten beror på skillnaden i relativ flyktighet vid en given temperatur och tryck. Ändrar den här inställningen kan påverka processen.

Vad är en destillation i vakuum, är välkända i raffinaderierna. Konventionella destillationsmetoder är separerade lätta kolväten och föroreningar från tunga kolväten. Återstoden underkastades vakuumdestillation. Detta gör det möjligt att separera högkokande kolväten, såsom oljor och växer, vid låga temperaturer. Metoden är också tillämpbar för separation av värmekänsliga organiska kemiska föreningar och för återvinning av organiska lösningsmedel.

Vad är en ångdestillation?

Ångdestillation är ett alternativ destillation vid temperaturer under den normala kokpunkten. Det används när den destillerbara ämnet inte blandas och reagerar inte kemiskt med vatten. Exempel på sådana material är fettsyror och sojabönolja. Under destillationen, vätskan i den tillförda ångan, som värmer den och orsakar avdunstning.

Destillation i en packad kolonn

Medan de packade kolonnerna används oftast för absorption, är de också används för destillation av ång-vätskeblandningar. Denna utformning ger en större kontaktyta, vilket ökar systemeffektiviteten. Ett annat namn för denna design - en rektifieringskolonn.

Funktionsprincipen är följande. Matarblandningen av komponenter med olika flyktighet matas in i kolonnen centrum. Vätskan strömmar ned genom munstycket, och ångan rör sig uppåt. Blandningen i bottenpartiet av kärlet kommer in i förvärmaren och lämnar den tillsammans med ånga. Gasen rusar genom munstycket upp, plocka upp den mest flyktiga komponenten i vätskan som kommer ut ur kolonnen och in i kondensorn. Efter kondensering produkt kommer in i uppsamlings återflöde, där den separeras i ett destillat och fraktionen som används för bevattning.

Olika koncentrationer leder till det faktum att de mindre flyktiga komponenterna överförs från ångan till vätskefasen. Munstyckets längd och ökar kontaktytan, vilket ökar separationseffektiviteten. Vid utgångsångan innehåller maximal mängd av flyktiga komponenter, medan i vätskekoncentration är minimal.

Munstycken fylls i bulk och paket. Formen Fyllmedlet kan vara antingen slumpvis eller geometriskt strukturerat. Den är gjord av ett inert material , såsom lera, porslin, plast, keramik, metall eller grafit. Fyllmedlet har typiskt dimensioner av 3 till 75 mm och har en stor ytarea i kontakt med ångan-vätskeblandningen. Fördelen av att fylla i bulk är en stor kapacitet, motståndskraft mot höga tryck och låg kostnad.

Metalliska fyllmedel har hög hållfasthet och god vätbarhet. Keramik har ännu högre vätbarhet, men de är inte lika hållbart. Plast stark nog, men dåligt fuktas med ett lågt flöde. Eftersom de keramiska fyllmedel är resistent mot korrosion, de används vid förhöjda temperaturer att plasten inte tål.

Paket packning är en strukturerad rutnät, vars dimensioner motsvarar diametern av kolonnen. Säkerställa tillgången av långa kanaler för vätskeströmmar och ånga. De är dyrare, men kan minska tryckfallet. Paket munstycken gynnas vid låg flödeshastighet och lågt tryck. De är vanligen tillverkade av trä, metallplåt eller vävt nät.

Används för att återhämta lösningsmedel och petrokemisk industri.

Destillation i destillationskolonnen

Den mest använda av den typ kolonnen plattan. Antalet plattor beror på den önskade renheten och separation svårigheter. Det påverkar hur högt kommer rektifikationskolonnen.

dess funktionssätt är följande. Blandningen inmatades i mitten av kolonnen höjden. Skillnaden i koncentration leder till det faktum att de mindre flyktiga komponenterna i ångströmmen passera i en fluidström. Den gas som kommer ut från kondensorn innehåller de flesta flyktiga och mindre flyktiga går genom värmaren i fluidflödet.

Geometrin hos plattorna i kolonnen påverkar graden och typen av kontakt mellan de olika fastillstånd i blandningen. Strukturellt är de utförde såll, ventilen, bubble-cap, såll, och kaskadkopplade t. D. De perforerade plattor, vilka har öppningar för ånga, används för att ge hög prestanda till låg kostnad. Billigare ventilbottnar, i vilka hålen är försedda med öppna och stänga ventiler är benägna att igensättning på grund av ansamling av material på dem. Lock försedda med lock som tillåter ånga att flöda genom fluidet genom de små hålen. Det är den mest avancerade och dyr teknik, effektiv vid låga flöden. Fluid flödar från en platta till nästa ner de vertikala avloppsrör.

Plattkolonner används ofta för att återvinna lösningsmedel från processavfall. De används också för utvinning av metanol vid en torkningsoperation. De vatten utgångar, och flyktigt organiskt avfall överförs till ångfasen som en flytande produkt. Det är vad en destillation i destillationskolonnen.

kryogen destillation

Kryogen destillation är användningen av vanliga metoder för destillation till gaser kyls till ett flytande tillstånd. Systemet drivs vid temperaturer under -150 ° C För detta ändamål, värmeväxlare och spolar. Hela strukturen kallas en kryogen enhet. Kondenserade gaser in i blocket och destilleras vid mycket låga temperaturer. Kryogena destillationskolonn förpackningar och kan vara ett paket. Batch design mer att föredra eftersom bulkmaterialet är mindre effektiva vid låga temperaturer.

En av de viktigaste tillämpningarna av kryogen destillation är separation av luft i dess komponentgaser.

extraktiv destillation

Extraktiv destillation med användning av ytterligare föreningar som verkar som ett lösningsmedel för förändringen i relativ flyktighet för en komponent av blandningen. Den extraktiva kolumnen till de ämnen som skall separeras, lösningsmedlet tillsätts. matningsströmmen komponent som krävs för att utvinna, är förbunden med ett lösningsmedel och är i flytande fas. En annan komponent avdunstar och går till destillatet. Den andra destillationskolonnen till en annan substans separerar från lösningsmedlet, som sedan återföres till föregående steg, för att upprepa cykeln.

Extraktiv destillation används för att separera föreningar med liknande kokpunkter och azeotropa blandningar. Extraktiv destillation är inte lika vanliga i branschen, som en konventionell destillation på grund av att utforma komplexitet. Ett exempel är en process för att erhålla cellulosa. Det organiska lösningsmedlet separerar massa från lignin, och den andra destillationen kan detta få rent ämne.