Frakčná destilácia: čo to je, proces a príklady

protection click fraud

THE frakčná destilácia je proces používaný na oddelenie homogénnych zmesí tvorených aspoň dvoma miešateľnými kvapalinami. Separácia touto metódou je založená na rôznych bodoch varu zložiek zmesi.

Tento typ separácie sa všeobecne aplikuje na zmesi, ktoré majú zložky s rozdielom teploty varu približne 25 °C.

Hlavným zariadením procesu je frakcionačná kolóna, tiež nazývaná destilačná kolóna, ktorá má vo vnútri sériu prekážok, aby sa zabránilo súčasnému odparovaniu všetkých zložiek zmesi.

V zásade sa zmes zahrieva v destilačnej banke, kým sa nezmení fyzikálny stav zložky s najnižším bodom varu. Potom para prechádza frakčnou kolónou, ktorá oddelí frakcie a potom kondenzátor vráti látku do kvapalného stavu, aby bola nasmerovaná do zbernej nádoby.

Frakčná destilácia je široko používaná v priemysle a laboratóriách a má veľký komerčný význam. Príklady aplikácií sú: čistenie vody, separácia ropných zložiek a separácia skvapalneného vzduchu.

Ropa je napríklad zmes uhľovodíkov, ako je bután (PE 20 °C), benzín (PE 150 °C) a petrolej (PE 300 °C). Preto je poradie separácie zložiek pri frakčnej destilácii od najnižšej po najvyššiu teplotu varu: bután, benzín a petrolej.

instagram story viewer

Zariadenie na frakčnú destiláciu

Pri frakčnej destilácii sa používa systém zložený z nasledujúcich častí:

Destilačná banka (1), ktorá obsahuje zmes;
Vyhrievacia prikrývka (2), ktorá poskytuje teplo zmesi;
Destilačná kolóna (3), ktorá umožňuje separáciu podľa teploty;
Teplomer (4) na sledovanie zmeny teploty;
Kondenzátor (5) na chladenie odparenej zložky;
Kadička (6) na zachytávanie oddelenej zložky v kvapalnom stave.

Separačný proces pri frakčnej destilácii

Najprv sa zmes vloží do destilačnej banky spolu s antikolíznymi granulami, aby sa zabránilo rýchlemu vyparovaniu.

Frakcionovaná kolóna sa pripojí k destilačnej banke. Pri zahrievaní zmesi stúpa para do stĺpca, ktorého vnútro je vystlané „prekážkami“, zvyčajne zo sklenených alebo porcelánových guľôčok.

Kontakt tekutiny vo vnútri kolóny spôsobuje, že látky zmesi pri prechode zariadením strácajú teplo a do hornej časti kolóny ide len zložka s najnižším bodom varu.

Para, ktorá sa dostane do chladiča, sa potom ochladí, až kým sa neskvapalní, to znamená, že sa vráti do kvapalného stavu a zhromažďuje sa v zbernej banke.

Prečítajte si tiež: Čo je to destilácia?

Frakčná destilácia ropy

Ropa je komplexná zmes organických zlúčenín a rôzne zložky oddelené v procese destilácie sa nazývajú frakcie. Frakcie ropy sú tvorené uhľovodíkmi, ako je benzín, nafta, petrolej a bitúmen.

Frakcie sú oddelené v destilačná veža, oceľový stĺp naplnený podnosmi, ktoré majú „prekážky“ pre prechod ropy.

Na začiatku sa olej zahrieva v peci a ohriata zmes sa privádza na dno destilačnej veže. Teplota veže je vyššia v spodnej časti a nižšia v hornej časti, aby sa zabránilo odparovaniu ťažších frakcií s ľahšími zložkami.

Uhľovodíky s dlhším uhlíkovým reťazcom sa kondenzujú a odstraňujú na dne veže. Tieto frakcie sú tmavé, viskózne a ťažšie sa odparujú. Jednoreťazcové na druhej strane majú nižšie body varu, a preto kondenzujú pri teplotách bližšie k vrcholu veže, kde sa zhromažďujú.

vedieť viac o rafinácia ropy.

Rozdiel medzi jednoduchou a frakčnou destiláciou

Jednoduchá destilácia sa používa, keď chceme oddeliť pevnú látku rozpustenú v kvapaline. Za týmto účelom zahrievame zmes, kým sa rozpúšťadlo neodparí. Tento proces je rýchlejší a vyžaduje menej energie ako frakčná destilácia.

Príkladom zmesi, ktorú možno oddeliť jednoduchou destiláciou, je voda a soľ. Voda, ktorá má bod varu oveľa nižší ako kuchynská soľ, sa pri zahriatí zmesi odparí a po prechode cez chladič sa zhromažďuje v inej nádobe.

Frakčná destilácia sa používa na oddelenie kvapalín, ktoré sú navzájom miešateľné, ako je voda a acetón.

Získajte viac vedomostí s obsahom: