Processo di frazionamento della distillazione, apparecchiature, applicazioni, esempi

IL distillazione frazionata È un processo fisico che emula la semplice tecnica di distillazione, basata sul punto di ebollizione della specie e usando miscele separate di tipo omogeneo di diverse sostanze che si trovano in fase liquida o miscele eterogenee di un tipo liquido non volatile.

In questo senso, il metodo di distillazione frazionata prevede l'evaporazione delle specie liquide, la condensa delle specie più volatili in ordine crescente del loro punto di ebollizione e la successiva raccolta della sostanza inizialmente desiderata.

Attrezzatura di laboratorio di distillazione frazionaria

È un metodo usato per secoli nelle civiltà umane in modo rudimentale. L'efficienza della distillazione consente di continuare a essere utilizzato sia nel campo industriale che nei laboratori.

Il principio di questa tecnica viene utilizzato in un gran numero di applicazioni in diversi settori della scienza o dell'industria.

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Processo di distillazione frazionaria

Riscaldamento

La distillazione frazionaria consiste nella separazione di una soluzione nei suoi componenti che si trovano in uno stato liquido, in base alla differenza tra i suoi punti di ebollizione e applicata quando questa differenza è inferiore a 25 ° C approssimativamente.

Embulsione Primo liquido

In questo modo, quando una miscela i cui punti di ebollizione differiscono considerevolmente, quando si raggiunge la temperatura di ebollizione del componente più volatile formerà una fase del vapore, che conterrà principalmente questa sostanza all'inizio, sarà collocata in calda.

Secondo ebollizione liquida

Quindi, continuando ad aumentare la temperatura e con il passare del tempo, si verificano continuamente cicli di evaporazione e condensa.

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In ogni ciclo la costituzione della fase del vapore trovato nella colonna accumula una quantità maggiore di componente di maggiore volatilità, quindi questa sostanza è essenzialmente nella sua forma più pura quando la parte superiore della colonna di frazionamento raggiunge.

Attrezzatura di distillazione frazionaria

Borraccia

Nei laboratori viene utilizzata un'attrezzatura che consiste nel primo posto di un pallone o una sfera di distillazione in vetro, in cui viene posizionata la soluzione che si trova direttamente nel riscaldamento. All'interno di questa palla sono posizionate alcune pietre bollenti per controllare questo processo.

Termometro

Inoltre, è necessario un termometro per registrare la temperatura mentre il tempo trascorre, in modo che sia possibile avere il processo di distillazione sotto controllo.

Colonna di frazionamento

Il pallone è accoppiato a una colonna di frazionamento per mezzo di un connettore a tre bocche, in cui la lunghezza della colonna determina la completa la distillazione. Cioè, più a lungo è la colonna, più efficace sarà la separazione.

Allo stesso modo, la struttura interna della colonna è progettata per simulare diverse semplici distillazioni, che si verificano perché il vapore aumenta gradualmente attraverso la colonna, viene temporaneamente condensata nella parte superiore e ripetuta di nuovo.

Condensatore

Quindi, l'uscita di questa colonna è collegata a un condensatore che causa il raffreddamento a vapore della sostanza separata e purificata.

Questo è conservato in un contenitore specifico per raccoglierlo, aumentando nuovamente la temperatura fino a raggiungere il punto di ebollizione del seguente componente, il secondo più volatile, ripetendo il processo descritto, in cui ciascun componente è immagazzinato in un contenitore specifico per questo.

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Applicazioni

Essendo uno dei metodi più importanti e per lo più usati nella separazione delle miscele liquide, questa tecnica di separazione fisica presenta molti benefici che sono osservati nel gran numero di applicazioni che sono state riportate sia nel settore che nel laboratorio.

- A partire dagli usi su una scala industriale di distillazione frazionaria, negli impianti di raffinazione del petrolio viene utilizzato nella separazione del greggio nelle frazioni che lo compongono. 

In questo senso, viene utilizzato per ottenere ed elaborare il gas naturale che viene estratto in questi processi industriali. Inoltre, viene utilizzato nelle piante chimiche e nelle procedure petrolchimiche per l'elaborazione di sostanze come fenolo o formaldeide.

- È usato nelle piante di separazione dell'aria criogenica per abbattere l'aria dall'atmosfera nei suoi principali componenti.

- Viene utilizzata la distillazione frazionaria per la desalinizzazione dell'acqua di mare.

- Su scala di laboratorio, viene utilizzato nella purificazione di reagenti e prodotti, come nell'ottenere ciclopentadieno attraverso la distillazione del diciclopentadiene commerciale.

- Viene utilizzato per riciclare i solventi che sono già stati utilizzati, mediante purificazione attraverso questa tecnica.

Esempi

Distillazione dell'olio frazionata

Nel caso dell'olio, la distillazione frazionata viene eseguita in attrezzature di enormi dimensioni, chiamate torri di distillazione, che emulano le colonne di frazionamento e sono progettate specificamente per la separazione del greggio in diversi tagli o correnti in base alla loro gamma bollendo.

Questo intervallo di ebollizione si riferisce all'intervallo dei punti di ebollizione di ogni frazione separata, perché sono miscele di idrocarburi con componenti diversi e, quindi, hanno punti di ebollizione diversi.

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Prima di entrare nella torre di distillazione, il petrolio greggio viene riscaldato a una temperatura di circa 400 ° C, per vaporizzare questa sostanza ed essere separato nella colonna in ordine crescente del suo intervallo di ebollizione.

In questo modo, i tagli più volatili come i gas (propano, butano ...), benzina e benzina sono nella parte superiore della colonna e come le correnti più "pesanti" sono discese, come lubrificanti o componenti residui.

Alcune frazioni estratte dalla torre (come la benzina) sono aditivate e migliorate per la successiva marketing; Altri tagli come il diesel sono usati come cibo o carburante per altri processi all'interno del settore.

Altre correnti come le sostanze residue sono introdotte in altri processi che le separano di nuovo nei loro componenti e danno loro altri usi, o il loro valore commerciale è aumentato.

Distillazione del GPL frazionato

Quando il gas petrolifero liquefatto (GPL) è associato a gas naturale, il processo più comune per l'estrazione è la distillazione frazionaria. 

Questo perché il GPL, essendo in uno stato gassoso, si comporta come un componente con una pressione del vapore inferiore e, quindi, ha punti di ebollizione più alti.

Ciò facilita il fatto che il processo per distillazione frazionaria il gas naturale secco sia separato dal GPL, nonché dal resto di idrocarburi o liquidi associati.

Riferimenti

1. Wikipedia. (S.F.). Distillazione frazionata. Recuperato da.Wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Chimica, nona edizione. Messico: McGraw-Hill.
3. Britannica, e. (S.F.). Distillion. Ottenuto dalla Britannica.com
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5. Kelter, p. B., Mosher, m. D., E Scott, a. (2008). Chimica: la scienza pratica. Ottenuto dai libri.Google.co.andare
6. BBC. (S.F.). Distillazione frazionata. BBC recuperato.co.UK