분별 증류 : 공정, 응용 - 화학

분별 증류는 기초 기술의 간단한 증류 에뮬레이트 물리적 과정 에 액상 또는 혼합 상 이종 고액 형태 종의 비점은 다양한 물질의 균질 한 형태의 혼합물을 분리하는 데 사용되는 제시 휘발성이 아닙니다.

이러한 의미에서 분별 증류 방법은 액체 종의 증발, 가장 휘발성이 높은 종의 끓는점 순서로 응축, 처음에 얻고 자했던 물질의 후속 수집을 포함합니다.

인간 문명에서 수세기 동안 기초적인 방식으로 사용 된 방법입니다. 증류의 효율성으로 인해 오늘날 산업 및 실험실 환경에서 계속 사용할 수 있습니다.

이 기술의 원리는 다양한 과학 또는 산업 분야의 많은 응용 분야에서 사용됩니다.

분획 증류 공정

분별 증류는 끓는점의 차이를 기준으로 용액을 액체 상태의 구성 성분으로 분리하고이 차이가 약 25 ° C 미만일 때 적용됩니다.

따라서 끓는점이 상당히 다른 혼합물을 가열하면 가장 휘발성이 높은 성분의 끓는 온도에 도달하면 증기 상이 형성되어 처음에는이 물질이 대부분 포함됩니다.

그런 다음 온도가 계속 상승하고 시간이 지남에 따라 끓는점이 가장 낮은 성분이 먼저 나타날 때까지 여러 사이클의 증발 및 응축이 계속 발생합니다 (각 사이클을 "이론적 플레이트"라고 함).

각 사이클에서 컬럼에서 발견되는 증기상의 구성은 가장 높은 휘발성을 가진 더 많은 양의 성분을 축적합니다. 이것이 바로이 물질이 분별 컬럼의 상단에 도달했을 때 본질적으로 순수한 상태에있는 이유입니다.

실험실에서는 유리로 만든 플라스크 또는 증류 플라스크로 구성된 장비가 사용되며, 여기에 용액이 배치되고 가열 바로 아래에 배치됩니다. 이 과정을 제어하기 위해이 풍선 안에 몇 개의 끓는 돌이 놓여 있습니다.

이 플라스크는 3 구 커넥터를 통해 분별 컬럼에 부착되며, 컬럼의 길이에 따라 증류가 얼마나 완료되는지 결정됩니다.

즉, 컬럼이 길수록 분리가 더 효과적입니다. 또한 시간에 따른 온도를 기록하기 위해 온도계가 필요하므로 증류 공정을 제어 할 수 있습니다.

마찬가지로, 컬럼의 내부 구조는 증기가 컬럼 위로 점차 올라가고 일시적으로 상단에서 응축되어 반복적으로 상승하기 때문에 발생하는 여러 번의 연속적인 단순 증류를 시뮬레이션하도록 설계되었습니다.

다음으로,이 컬럼의 출구는 분리되고 정제 된 물질의 증기를 냉각시키는 응축기에 연결됩니다.

이것은 그것을 수집하기 위해 특정 용기에 저장되며, 두 번째로 가장 휘발성이 높은 다음 성분의 끓는점에 도달 할 때까지 온도를 다시 높이고, 각 성분이 특정 용기에 저장되는 과정을 반복합니다.

액체 혼합물의 분리에서 가장 중요하고 널리 사용되는 방법 중 하나 인이 물리적 분리 기술은 산업 및 실험실 모두에서 제공되는 많은 응용 분야에서 관찰되는 많은 이점을 가지고 있습니다.

-산업 규모의 분별 증류 사용으로 시작하여 정유 시설에서 원유를 구성 요소로 분리하는 데 사용됩니다.

이러한 의미에서 이러한 산업 공정에서 추출 된 천연 가스를 얻고 처리하는 데 사용됩니다. 또한 페놀이나 포름 알데히드와 같은 물질의 가공을위한 화학 플랜트 및 석유 화학 공정에 사용됩니다.

-대기 중의 공기를 주성분으로 분해하기 위해 극저온 공기 분리 플랜트에 사용됩니다.

-해수의 담수화에는 분별 증류가 사용됩니다.

-실험실 규모에서는 시판되는 디시 클로 펜타 디엔을 증류하여 시클로 펜타 디엔을 얻는 등 시약 및 제품의 정제에 사용됩니다.

-이 기술을 통한 정제를 통해 이미 사용 된 용매를 재활용하는 데 사용됩니다.

오일의 경우, 분별 증류는 분별 컬럼을 에뮬레이트하고 범위에 따라 다른 컷 또는 스트림에서 원유를 분리하도록 특별히 설계된 증류탑이라고하는 거대한 크기의 장비에서 수행됩니다. 비등.

이 끓는점 범위는 분리 된 각 분획의 끓는점 범위를 나타냅니다. 왜냐하면 이들은 다른 성분을 가진 탄화수소의 혼합물이기 때문에 다른 끓는점을 갖기 때문입니다.

증류탑에 들어가기 전에 원유를 약 400 ° C의 온도로 가열하여이 물질을 증발시키고 끓는 범위의 순서대로 컬럼에서 분리됩니다.

이러한 방식으로 가스 (프로판, 부탄…), 가솔린 및 나프타와 같은 가장 휘발성이 높은 컷은 컬럼의 상부에 있으며, 하강 할 때 윤활유 또는 잔류 성분과 같은 "무거운"흐름이 발견됩니다.

탑에서 추출한 일부 분획 (예 : 가솔린)이 추가되고 향후 상용화를 위해 개선됩니다. 디젤과 같은 다른 컷은 산업 내 다른 공정의 사료 또는 연료로 사용됩니다.

잔류 물질과 같은 다른 전류는 성분으로 분리되어 다른 용도로 사용되거나 상업적 가치가 증가하는 다른 공정에 도입됩니다.