• 81 -65611579 021
  • تاریخ : یکشنبه 3 مرداد 1400
  • ساعت : 3 : 1

تقطیر و انواع روش های آن (مقاله مروری)

تقطیر و انواع روش های آن (مقاله مروری)

تقطیر و انواع روش های آن (مقاله مروری)


چکيده: 
یکی از مهم‌ترین و متداول‌ترین روش‌های جداسازی تقطیر است و اساس آن بر توزیع اجزا بین دو فاز مایع و گاز بنیان گذاشته شده‌است. زمانی که دو ماده‌ای که میخواهیم از یکدیگر جدا کنیم، مایع و در یکدیگر امتزاج‌پذیر باشند، می‌توان به کمک تقطیر این دو ماده را از یکدیگر جدا کرد، البته باید نقطه جوش این دو ماده با یکدیگر اختلاف زیادی داشته باشند. تقطیر یک فرایند فیزیکی برای جداسازی اجسام با دمای جوش متفاوت است. برای پی بردن به این که فرایند تقطیر چگونه انجام می‌گیرد به رفتار محلول‌ها هنگام جوشیدن و متراکم شدن می‌توان توجه کرد. محلول‌هایی با نسبت‌های متفاوت از دو ماده را در دمای جوش با بخار خود به تعادل درمی‌آیند. سپس ترکیب فاز مایع و فاز بخار اندازه‌گیری و نمودار تغییر درصد مولی هر یک از فاز مایع و فاز بخار را در دماهای مختلف می‌توان رسم کرد. در آزمایشگاه برای جداسازی مایعات فرار، اغلب از دستگاه تقطیر جزء به جزء استفاده می‌شود. در این مقاله انواع روش های تقطیر شامل: تقطیر تبخیر ناگهانی، تقطیر با مایع برگشتی، تقطیر نوبتی، تقطیر مداوم، تقطیر جز به جز بررسی شده و به تفضیل شرح داده شده است. 

واژگان کلیدی: تقطیر، جوشیدن، مایعات، امتزاج ناپذیر، فاز مایع

مقدمه:
تقطیر  جداسازی مواد اجزای سازنده یک محلول با روش تبخیر و تراکم است. روش جداسازی مواد اجزای سازنده یک محلول گوناگونند. یکی از این روش‌ها فرآیند تقطیر است که خود روش‌های مختلفی دارد و از جمله کاربردهای مهم آن در پالایش نفت و جداسازی اجزای آن است. انواع تقطیر عبارتند از: تقطیر ساده: اجزای سازنده محلولی از یک ماده حل شده غیر فعال را می‌توان با تقطیر ساده از هم جدا کرد. برای این کار محلول را می‌جوشانیم تا حلال فرار، تبخیر و از ماده حل شده جدا شود. با سرد کردن بخار، (میعان)، حلال مایع جمع‌آوری می‌شود و ماده حل شده به صورت باقی مانده تقطیر باقی می‌ماند. تقطیر جزء به جزء: اجرای سازنده محلول شامل دو جز فرار را که از قانون رائول پیروی می کند، می توان با فرآیند تقطیر جزء به جزء از هم جدا کرد. طبق قانون رائول، فشار بخار محلول برابر با مجموع اجزای بخار سازنده آن است و سهم هر جزء، برابر با حاصلضرب کسر مولی آن جزء در فشار بخار آن در حالت خاص است. تقطیر یک فرایند فیزیکی برای جداسازی اجسام با دمای جوش متفاوت است. برای پی بردن به این که فرایند تقطیر چگونه انجام می‌گیرد باید به رفتار محلول‌ها هنگام جوشیدن و متراکم شدن توجه کرد. محلول‌هایی با نسبت‌های متفاوت از دو ماده را می‌گذاریم تا در دمای جوش با بخار خود به تعادل درآیند. سپس ترکیب فاز مایع و فاز بخار را اندازه می‌گیریم و نمودار تغییر درصد مولی هر یک از فاز مایع و فاز بخار را در دماهای مختلف رسم می‌کنیم. مختصات y هر نقطه بر روی منحنی نمایانگر دمای جوش محلولی است که ترکیب درصدآن با مختصات x دراین نقطه داده می‌شود. در آزمایشگاه برای جداسازی مایعات فرار، اغلب از دستگاه تقطیر جزء به جزء استفاده می‌شود. یک ستون تقطیر یا جداسازی شامل یک استوانه عمودی حاوی دسته‌ای از بشقابک‌ها، یا حلقه‌های فولادی زنگ‌نزن، گلوله‌های شیشه‌ای یا تکه‌های سرامیک می‌باشد؛ که این مواد دارای سطح ویژه گسترده‌ای بوده و تماس خوبی را بین مایع - بخار در طول واحد تقطیر ممکن می‌سازند. در بالای ستون یک مبرد و در پایین آن یک واحد تبخیر کننده به نام بازجوشان   قرار دارد. بالای ستون چون از منبع گرمایش دورتر است سردتر از پایین ستون می‌باشد و ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل در بالای ستون با ترکیب درصد مایع و بخار در حال تعادل در پایین ستون می‌باشد؛ بنابراین در بالای ستون درصد ماده‌ای که دمای جوش کمتری دارد بیشتراست. در صنعت برای تقطیر در مقیاس تجارتی و جداسازی مخلوط چند ماده از برج تقطیر جزء به جزء مانند آنچه که در اینجا ملاحظه می‌نمایید استفاده می‌شود. در هر طبقه از برج از بشقابی حبابی مانند به کار رفته‌است. با اجرای مراحل گوناگون تقطیر نفت خام به فراورده‌های سودمندی تفکیک می‌شود؛ و بر مبنای دمای جوش خود از ترازهای مختلف برج خارج می‌شود.

دانلود و مطالعه کامل مقاله


دکتر آرش یزدانی
جانشین مدیر کیفیت مجموعه مشاوران آزمای نفت ایرانیان

فرم ارسال نظر