Processus de distillation Fractionate, équipement, applications, exemples

La distillation fractionnée C'est un processus physique qui émule la technique de distillation simple, basée sur le point d'ébullition de l'espèce et en utilisant pour séparer les mélanges de type homogène de plusieurs substances qui sont en phase liquide ou des mélanges hétérogènes d'un type liquide-solide non volatile.

En ce sens, la méthode de distillation fractionnée implique l'évaporation des espèces liquides, la condensation des espèces les plus volatiles dans l'ordre croissant de leur point d'ébullition et la collecte ultérieure de la substance qui était initialement souhaitée.

Équipement de laboratoire de distillation fractionnaire

C'est une méthode utilisée pendant des siècles dans les civilisations humaines de manière rudimentaire. L'efficacité de la distillation lui permet de continuer à être utilisée à la fois dans le domaine industriel et dans les laboratoires.

Le principe de cette technique est utilisé dans un grand nombre d'applications dans différents domaines de la science ou de l'industrie.

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Processus de distillation fractionnaire

Chauffage

La distillation fractionnaire consiste à séparer une solution dans ses constituants qui sont à l'état liquide, en fonction de la différence entre ses points d'ébullition et d'être appliqué lorsque cette différence est inférieure à 25 ° C.

Embullition Premier liquide

De cette façon, lorsqu'un mélange dont les points d'ébullition diffèrent considérablement, lorsque la température d'ébullition de la composante la plus volatile formera une étape de vapeur, qui contiendra principalement cette substance au début, sera placée en chaud.

Deuxième ébullition liquide

Ensuite, en continuant à augmenter la température et avec le temps qui passe, plusieurs cycles d'évaporation et de condensation se produisent en continu (chaque cycle est connu sous le nom de "plat théorique"), jusqu'à ce que le constituant du point inférieur d'ébullition émerge en premier.

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Dans chaque cycle, la constitution de la phase de vapeur trouvée dans la colonne accumule une plus grande quantité de composante d'une plus grande volatilité, donc cette substance est essentiellement dans sa forme la plus pure lorsque la partie supérieure de la colonne de fractionnement atteint.

Équipement de distillation fractionnaire

Ballon

Dans les laboratoires, un équipement qui se compose en premier lieu d'un ballon ou d'une balle de distillation en verre est utilisé, dans lequel la solution qui est directement en chauffage est placée. Dans cette balle, quelques pierres bouillantes sont placées pour contrôler ce processus.

Thermomètre

De plus, un thermomètre est nécessaire pour enregistrer la température pendant que le temps s'écoule, de sorte qu'il est possible d'avoir le processus de distillation sous contrôle.

Colonne de fractionnement

Le ballon est couplé à une colonne de fractionnement au moyen d'un connecteur à trois bouches, où la longueur de la colonne détermine à quel point la distillation sera complète. C'est-à-dire que plus la colonne est longue, plus la séparation sera efficace.

De même, la structure interne de la colonne est conçue pour simuler plusieurs distillations simples successives, qui se produit parce que la vapeur monte progressivement à travers la colonne, est temporairement condensée en haut et répétée à nouveau.

Condenseur

Ensuite, la sortie de cette colonne est connectée à un condenseur qui provoque le refroidissement à la vapeur de la substance séparée et purifiée.

Ceci est stocké dans un conteneur spécifique pour le collecter, augmentant à nouveau la température jusqu'à atteindre le point d'ébullition du composant suivant, le deuxième plus volatile, répétant le processus décrit, dans lequel chaque composant est stocké dans un conteneur spécifique pour cela.

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Applications

Étant l'une des méthodes les plus importantes et les plus utilisées dans la séparation des mélanges liquides, cette technique de séparation physique présente de nombreux avantages qui sont observés dans le grand nombre d'applications qui ont été données dans l'industrie et en laboratoire.

- En commençant par les utilisations à une échelle industrielle de distillation fractionnée, dans les installations de raffinage de pétrole, il est utilisé dans la séparation de l'huile brute dans les fractions qui la composent. 

En ce sens, il est utilisé pour obtenir et traiter le gaz naturel qui est extrait dans ces processus industriels. De plus, il est utilisé dans les plantes chimiques et les procédures pétrochimiques pour le traitement des substances telles que le phénol ou le formaldéhyde.

- Il est utilisé dans les usines de séparation d'air cryogénique pour décomposer l'air de l'atmosphère dans ses principaux constituants.

- Une distillation fractionnaire est utilisée pour le dessalement de l'eau de mer.

- Sur une échelle de laboratoire, il est utilisé dans la purification des réactifs et des produits, comme pour obtenir du cyclopentadieno par la distillation de diclopentadiène commercial.

- Il est utilisé pour recycler des solvants qui ont déjà été utilisés, par purification à travers cette technique.

Exemples

Distillation d'huile fractionnée

Dans le cas de l'huile, la distillation fractionnée est réalisée dans un équipement de dimensions énormes, appelées tours de distillation, qui imitent les colonnes de fractionnement et sont spécifiquement conçues pour la séparation du pétrole brut dans différentes coupes ou courants en fonction de leur gamme d'ébullition.

Cette gamme d'ébullition se réfère à l'intervalle des points d'ébullition de chaque fraction séparée, car ce sont des mélanges d'hydrocarbures avec différents composants et, par conséquent, ont des points d'ébullition différents.

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Avant d'entrer dans la tour de distillation, l'huile brute est chauffée à une température d'environ 400 ° C, pour vaporiser cette substance et être séparée dans la colonne dans l'ordre croissant de sa plage d'ébullition.

De cette façon, les coupes les plus volatiles telles que les gaz (propane, butane ...), l'essence et l'essence sont au sommet de la colonne, et comme les courants les plus «lourds» sont descendants, comme les lubrifiants ou les composants résiduels.

Certaines fractions extraites de la tour (comme l'essence) sont aditivées et améliorées pour la commercialisation ultérieure; D'autres coupes telles que le diesel sont utilisées comme aliment ou carburant pour d'autres processus de l'industrie.

D'autres courants tels que des substances résiduelles sont introduits dans d'autres processus qui les séparent à nouveau dans leurs constituants et leur donnent d'autres utilisations, ou leur valeur commerciale est augmentée.

Distillation de GPL fractionnée

Lorsque le gaz pétrolier liquéfié (GPL) est associé au gaz naturel, le processus le plus courant d'extraction est la distillation fractionnée. 

En effet.

Cela facilite que le processus par distillation fractionnaire le gaz naturel sec est séparé du GPL, ainsi que le reste des hydrocarbures ou des liquides associés.

Les références

1. Wikipédia. (s.F.). Distillation fractionnée. Récupéré de.Wikipédia.org
2. Chang, R. (2007). Chimie, neuvième édition. Mexique: McGraw-Hill.
3. Britannica, E. (s.F.). Distillion. Obtenu de Britannica.com
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