Hva er vakuumdestillasjon?

Vakuumdestillasjon er en prosess der flyktige forbindelser skilles fra en flytende blanding ved å utnytte tendensen til slike forbindelser til å fordampe fra blandingen med en økt hastighet ved lavere lufttrykk, ofte uten å øke temperaturen. Ved å innlemme en blanding i en destillasjonstank og redusere trykket, induseres flyktige forbindelser for å fordampe fra blandingen. Dampen blir deretter fanget opp og kondensert tilbake til en væske. Vakuumdestillasjon kan utføres i liten skala i et laboratorium eller i industriell skala, slik det gjøres i petroleumsraffinerier.

Enhver forbindelse oppløst i en væske vil ha et damptrykk, som vanligvis uttrykkes som en brøkdel av en standard trykkatmosfære, ved en spesifikk temperatur. Det er trykket der en spesiell forbindelse lett vil fordampe fra en flytende løsning. Vakuumdestillasjon bruker denne egenskapen til å skille individuelle forbindelser fra blandinger, spesielt ved raffinering av petroleumsprodukter. Væsken som skal skilles, plasseres i en forseglet beholder med et system for regulering av trykk. Ved å bruke kjente damptrykk av spesifikke elementer i blandingen, reduseres trykket, og noen ganger blir temperaturen hevet til den ønskede forbindelse begynner å fordampe eller koke ut av blandingen.

Etter at den ønskede forbindelse er omdannet til damp, blir den samlet, avkjølt og ført tilbake til standard atmosfæretrykk for å kondensere den. Det kan til og med trykksettes til høyere trykk enn atmosfæretrykket hvis det normalt er en gass, for eksempel drivstoff som propan, for å omdanne den til en væske. Ved å utsette en blanding som råolje for en rekke temperaturer og trykk, kan mange forskjellige komponenter i blandingen separeres og foredles på denne måten. Rå råolje kan inneholde hundrevis av hydrokarboner, og i mange tilfeller er vakuumdestillasjon den eneste måten å skille disse fra hverandre enkelt og effektivt.

Forbindelser som har et høyt kokepunkt, eller hvis damper er tyngre enn luft ved en standard trykkatmosfære, er spesielt egnet for separasjon ved vakuumdestillasjon, spesielt når de er oppløst i vann eller i en blanding som inneholder vann. Vakuumdestillasjon tillater også destillasjoner av forbindelser ved lavere temperaturer enn ellers ville være mulig. Det er nyttig for forbindelser som blir endret eller brutt ned ved oppvarming.

Apparatet for vakuumdestillasjon kan være relativt enkelt, for eksempel de som noen ganger brukes i laboratorier, eller ekstremt komplekse, som de store tårnene som finnes i petroleumsraffinerier. Et vakuumdestillasjonstårn i et petroleumsraffineri kan være flere etasjer høyt og kan være i stand til å skille dusinvis av hydrokarbonforbindelser. Et lite laboratorieoppsett kan være veldig enkelt og ta ikke mer plass enn en bordplate.