عملية التقطير التجزيئي ، التطبيقات

ال التقطير التجزيئي هي عملية فيزيائية تحاكي تقنية التقطير البسيطة ، بناءً على نقطة غليان النوع وتستخدم في فصل الخلائط المتجانسة للعديد من المواد الموجودة في الطور السائل أو المخاليط غير المتجانسة من النوع غير المتطاير السائل الصلب.

في هذا المعنى ، تشتمل طريقة التقطير التجزيئي على تبخر الأنواع السائلة ، وتكثيف أكثر الأنواع تقلبًا بترتيب متزايد لنقطة الغليان الخاصة بها والجمع اللاحق للمادة التي تم الحصول عليها مبدئيًا..

إنها طريقة تستخدم لقرون في الحضارات الإنسانية بطريقة بدائية. تتيح كفاءة التقطير استمرار استخدامه في الوقت الحالي سواء في المجال الصناعي أو في المختبرات.

يستخدم مبدأ هذه التقنية في عدد كبير من التطبيقات في مجالات مختلفة من العلوم أو الصناعة.

مؤشر

• 1 عملية
  • 1.1 معدات التقطير التجزيئي
• 2 التطبيقات
• 3 تقطير النفط الكسري
• 4 المراجع

عملية

كما هو موضح أعلاه ، يتكون التقطير التجزيئي من فصل محلول في مكوناته التي تكون في حالة سائلة ، بناءً على الفرق بين نقاط الغليان الخاصة بهم والتي يتم تطبيقها عندما يكون هذا الفرق أقل من حوالي 25 درجة مئوية..

وبهذه الطريقة ، عندما يتم تسخين الخليط الذي تختلف نقاط غليانه بدرجة كبيرة ، عند الوصول إلى درجة حرارة الغليان للمكون الأكثر تقلبًا ، سيتم تشكيل مرحلة بخار ، والتي سوف تحتوي بشكل أساسي على هذه المادة في البداية..

بعد ذلك ، مع استمرار ارتفاع درجة الحرارة ومع مرور الوقت ، تحدث دورات متعددة من التبخر والتكثف بشكل مستمر (تُعرف كل دورة باسم "اللوحة النظرية") ، حتى تظهر الطبقة المكونة للغليان أولاً..

في كل دورة ، يتراكم تكوين مرحلة البخار الموجود في العمود بكمية أكبر من مكون التقلب العالي ، حيث تكون هذه المادة في حالتها النقية بشكل أساسي عندما تصل إلى قمة عمود التكسير.

معدات التقطير التجزيئي

في المختبرات ، يتم استخدام جهاز ، والذي يتكون أولاً من كرة قارورة أو كرة التقطير الزجاجي ، حيث يتم وضع المحلول مباشرة في التدفئة. داخل هذا البالون يتم وضع بعض الحجارة المغلية للسيطرة على هذه العملية.

يتم ربط هذه القارورة بعمود تجزئة عن طريق موصل ثلاثي الاتجاهات ، حيث يحدد طول العمود مدى اكتمال عملية التقطير..

وهذا هو ، كلما كان العمود أطول ، كلما كان الفصل أكثر فاعلية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك حاجة إلى مقياس حرارة لتسجيل درجة الحرارة أثناء تشغيل الوقت ، بحيث يكون من الممكن وضع عملية التقطير تحت السيطرة.

أيضًا ، تم تصميم الهيكل الداخلي للعمود لمحاكاة العديد من عمليات التقطير البسيطة المتعاقبة ، والتي تحدث لأن البخار يرتفع تدريجياً من خلال العمود ، ويتكثف مؤقتًا في الجزء العلوي ويزيد بشكل متكرر..

بعد ذلك ، يتم توصيل ناتج هذا العمود بمكثف يؤدي إلى تبريد بخار المادة المنفصلة والمنقحة.

يتم تخزين هذا في حاوية معينة لتجميعها ، مما يزيد درجة الحرارة مرة أخرى حتى تصل إلى درجة غليان المكون التالي ، وهو ثاني أكثرها تقلبًا ، مما يكرر العملية الموصوفة ، حيث يتم تخزين كل مكون في حاوية محددة لهذا.

تطبيقات

لكونه أحد أهم الطرق وأكثرها استخدامًا في فصل الخلائط السائلة ، فإن تقنية الفصل المادي هذه لها العديد من الفوائد التي لوحظت في العدد الكبير من التطبيقات التي تم تقديمها في الصناعة وفي المختبر على حد سواء.

- بداية من الاستخدامات الصناعية للتقطير التجزيئي ، في منشآت تكرير النفط ، يتم استخدامه في فصل الزيت الخام في الكسور التي يتكون منها. 

في هذا المعنى ، يتم استخدامه للحصول على ومعالجة الغاز الطبيعي المستخرج في هذه العمليات الصناعية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في المصانع الكيميائية والعمليات البتروكيماوية لمعالجة المواد مثل الفينول أو الفورمالديهايد.

- يتم استخدامه في محطات فصل الهواء المبردة لتحليل الهواء من الغلاف الجوي إلى مكوناته الرئيسية.

- يستخدم التقطير التجزيئي لتحلية مياه البحر.

- على نطاق المختبر ، يتم استخدامه في تنقية الكواشف والمنتجات ، كما هو الحال في إنتاج السيكلوبنتاديين من خلال تقطير الدايكلوبنتاديين التجاري..

- يتم استخدامه لإعادة تدوير المذيبات التي تم استخدامها بالفعل ، من خلال تنقية من خلال هذه التقنية.

التقطير التجزيئي للنفط

في حالة النفط ، يتم التقطير التجزيئي في معدات ضخمة ، تسمى أبراج التقطير ، والتي تحاكي أعمدة التكسير ومصممة خصيصًا لفصل الزيت الخام في عمليات قطع أو تيارات مختلفة وفقًا لمداها. غليان.

يشير نطاق الغليان هذا إلى نطاق نقاط الغليان لكل جزء منفصل ، لأنها مزيج من الهيدروكربونات بمكونات مختلفة ، وبالتالي لها نقاط غليان مختلفة.

قبل الدخول إلى برج التقطير ، يتم تسخين الزيت الخام إلى درجة حرارة حوالي 400 درجة مئوية ، لتبخير هذه المادة وفصلها في العمود بترتيب متزايد لمجال الغليان..

وبهذه الطريقة ، فإن أكثر عمليات القطع تقلبًا مثل الغازات (البروبان ، والبيوتان ...) والبنزين والنفتا موجودة في الجزء العلوي من العمود ، ومع نزولك ستجد أكثر التيارات "الثقيلة" ، مثل مواد التشحيم أو المكونات المتبقية..

تتم إضافة بعض الكسور المستخرجة من البرج (مثل البنزين) وتحسينها للتسويق لاحقًا ؛ يتم استخدام تخفيضات أخرى مثل الديزل كوقود أو تغذية لعمليات أخرى داخل الصناعة.

يتم إدخال التدفقات الأخرى مثل المواد المتبقية في عمليات أخرى تعيد فصلها في مكوناتها وتعطيها استخدامات أخرى ، أو تزيد قيمتها التجارية.

مراجع

1. ويكيبيديا. (بدون تاريخ). التقطير التجزيئي. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org
2. تشانغ ، ر. (2007). الكيمياء ، الطبعة التاسعة. المكسيك: ماكجرو هيل.
3. Britannica، E. (s.f.). التقطير. تم الاسترجاع من britannica.com
4. LibreTexts. (بدون تاريخ). التقطير التجزيئي. تم الاسترجاع من chem.libretexts.org
5. Kelter، P. B.، Mosher، M. D.، and Scott، A. (2008). الكيمياء: العلوم العملية. تم الاسترجاع من books.google.co.ve
6. بي بي سي. (بدون تاريخ). التقطير التجزيئي. تم الاسترجاع من bbc.co.uk