Hvad er ekstraktionsdestillation?
Fraktioneret destillation, ofte benævnt destillation eller simpel destillation, er en almindelig metode til adskillelse af flygtige forbindelser baseret på kogepunkter (BP). Nogle blandinger kan ikke separeres ved destillation. I mange af disse tilfælde anvendes ekstraktionsdestillation. I denne proces sættes et højtkogende opløsningsmiddel til foderet, hvilket ændrer den relative flygtighed af foderblandingsforbindelserne. Opløsningsmidlet udvindes derefter i en separat destillationskolonne og genanvendes.
Flygtighed eller let at omdanne en væske til en gas er en funktion af kogepunktet. Hvis et stof koger ved en højere temperatur end et andet, vil det lavere kogepunktsstof have en tendens til først at fordampe og kondenseres på et højere punkt i søjlen. Fraktioneret destillation adskiller ikke blandinger, hvis forbindelser har lignende BP'er, især hvis deres kemiske strukturer er ens.
Nogle flydende forbindelser danner en særlig blanding kaldet en azeotrope, når de er til stede i visse forhold. Azeotropes er blandinger af normalt to, men undertiden tre, separate forbindelser, der opfører sig som om de var en enkelt forbindelse med et enkelt kogepunkt. Azeotropes kan ikke separeres i deres bestanddele ved fraktioneret destillation.
I tilfælde af lignende flygtigheder af forbindelser eller azeotropiske blandinger bliver ekstraktionsdestillation ofte et økonomisk og effektivt procesvalg. I en ekstraktionsdestillation trænger et opløsningsmiddel ind i destillationskolonnen over fødepunktet. Det anvendte opløsningsmiddel er mindre flygtigt end nogen af de forbindelser, der skal adskilles.
Designet af en ekstraktionsdestillationskolonne er ofte ligetil. Opløsningsmidlet skal have et højere kogepunkt end det mindst flygtige stof. Opløsningsmiddelkoncentration gennem søjlen skal være høj nok til at have vidt adskilte flygtigheder, men lav nok til, at der ikke dannes to faser. To faser resulterer i to lag væsker, som olie og vand, som ikke vil opløses i hinanden. Opløsningsmidlet kan indføres i søjlen som en damp for at undgå en pludselig opløsningsmiddelkoncentrationsændring på fødepunktet.
Eksempler på ekstraktionsdestillation inkluderer adskillelse af toluen (BP 110,8 oC ) fra iso-octan (BP 99,3 oC ) under anvendelse af phenol (BP 181,4 o C) som opløsningsmiddel. Dampen fra toppen af søjlen kondenseres som relativt ren iso-octan. Toluen-phenolblandingen fra bunden af søjlen adskilles ved simpel destillation; phenolen vender tilbage til den første søjle, og toluen opsamles som et produkt. Phenolen, som var mindre flygtig, forbedrede iso-octanens flygtighed.