Co to jest destylacja wieloskładnikowa?
Destylacja wieloskładnikowa jest procesem chemicznym, w którym mieszanina lotnych związków oddziela się na podstawie ich punktów wrzenia. Proces występuje w kolumnie destylacyjnej, pionowym stosowaniu taceń lub etapów, na których współistnieją komponenty w ich fazach cieczy i pary. Gdy mieszanina porusza się w górę kolumny, związki o wysokiej wrzący koncentrują się na niższych stadiach, podczas gdy związki o niskiej wrzący koncentrują się na wyższych stadiach. Kolumny destylacyjne
Zastosuj podstawowe zasady mieszanin równowagi ciekł-prądowej. W miarę przykładania ciepła do cieczy temperatura cieczy wzrasta aż do osiągnięcia temperatury wrzenia (BP). W BP dodatkowa energia nie powoduje wzrostu temperatury; Zamiast tego cząsteczki wykorzystują go do ucieczki z fazy ciekłej i stają się gazem.
Energia pochłonięta przez nową cząsteczkę gazu nie jest już dostępna do podgrzewania następnej cząsteczki ciekłej. Gdy ciecz się gotuje, ochładza się również po braku energii utrzymującej cząsteczki gazu w fazie gazowej. To chłodzenie będzie CAUżyj niektórych cząsteczek gazu, aby ponownie skondensować w ciecz, uwalniając energię parowania. Uwolniona energia jest w stanie podgrzać ciecz. W warunkach równowagi szybkość parowania równa się szybkości kondensacji.
W kolumnie wieloskładnikowej destylacji na każdym etapie ustalono mieszaninę równowagi. Istnieje stałe źródło nowej energii dostarczanej na dno kolumny. To ciepło powoduje, że niektóre z cząsteczek w fazie gazowej najbardziej lotnego związku na każdym etapie, ten z najniższym BP, wzrósł do następnego etapu. Na tym wyższym etapie mieszanina będzie próbować ponownie dojść do równowagi. Cząsteczki pochodzące z dołu mogą mieć zbyt wysokie BP, aby odparować na tym etapie, więc gromadzą się w fazie ciekłej.
W końcu ciecz na każdym etapie koncentruje się w jednym lub większej liczbie składników. Strumienie boczne mogą być zdejmowane na jednym lub większym stopniuS. Stramenty ciekłe zostaną skoncentrowane w jednym lub większej liczbie komponentów, a dodatkowe etapy destylacji mogą być konieczne.
Ropa naftowa jest zwykle destylowana w frakcje poprzez destylację wieloskładnikową. Frakcja to zakres podobnych związków z bliskim BP, które można traktować jako pojedynczy związek. Benzyna jest przykładem. Niski gaz BP może być zdejmowany z góry kolumny i nie wymagać dalszego przetwarzania.
Projekt destylacji wieloskładnikowej wymaga złożonych obliczeń. Parametry projektu kolumny obejmują określenie liczby etapów, etapy zasilającego surowca, etapy, w których strumienie produktów są usuwane, oraz ciepło potrzebne do napędzania kolumny. Specjalistyczne programy komputerowe wieloskładnikowe wykonują te obliczenia, ale inżynierowie nadal uczą się graficznych metod rozwiązania, aby zrozumieć ten proces.