Kuinka murto-tislaus toimii?

Tislaus on prosessi kahden tai useamman nesteen erottamiseksi niiden kiehumispisteiden erojen perusteella. Kun nesteiden kiehumispisteet ovat hyvin samanlaiset, erottaminen normaalilla tislauksella tulee kuitenkin tehottomaksi tai mahdottomaksi. Jakotislaus on modifioitu tislausprosessi, joka sallii nesteiden, joilla on samanlaiset kiehumispisteet, erottamisen.

Nesteen kiehumispiste on lämpötila, jossa se muuttuu höyryksi. Nesteet säilyttävät tyypillisen kiehumispisteensä myös sekoitettuna muihin nesteisiin. Tämä edustaa tislauksen perusperiaatetta, jonka mukaan nesteet voidaan erottaa muuntamalla neste alin kiehumispiste höyryksi, muuntamalla sitten höyry takaisin nestemäiseksi, kun se on siirtynyt erilliseen astiaan.

Tislausprosessissa nesteseos pannaan kiehuvaan pulloon, joka on kytketty jäähdytyspylvääseen, jota kutsutaan lauhduttimeksi, jonka vastakkainen pää on kytketty vastaanottopulloon. Lauhdutin on vaakasuorassa pienellä kaltevuudella, jotta lauhduttimeen pääsevä ja takaisin nesteiksi muuttuva höyry voidaan kerätä vastaanottopulloon. Wake Forest Collegen kemian osasto tarjoaa kaavion asennuksesta. Tislauksen päätyttyä matalin kiehuva neste päätyy vastaanottopulloon (ja sitä kutsutaan "tisleeksi") ja korkeampi kiehuva neste jää kiehuvaan pulloon.

Jakotislausjärjestely sisältää lisäpylvään, joka on pystysuorassa kiehumispullon päällä ja johon lauhdutin on kytketty. Sen tarkoituksena on lisätä etäisyyttä, jonka höyryn on kuljettava päästäkseen lauhduttimeen. Pylväät on tyypillisesti pakattu lasihelmillä tai keraamisilla paloilla, jotta pinta-ala kasvaa, jonka höyryn on oltava kosketuksessa kuljettaessa lauhduttimeen.

Normaalin tislauksen aikana myös huomattava määrä korkeammalla kiehuvaa nestettä höyrystyy ja kulkeutuu keräyspulloon, josta tulee olennaisesti epäpuhtaus tislatussa tuotteessa. Tämä on erityisen ongelmallista, kun erotettavilla nesteillä on samanlaiset kiehumispisteet. Mitä enemmän pinta-alaa korkeammalla kiehuva neste koskettaa matkan varrella, sitä todennäköisemmin kondensoituu takaisin nesteeksi ja palaa kiehuvaan pulloon. Murtotislaus käyttää tätä lisääntynyttä pinta-alaa tislauksen tehokkuuden parantamiseksi.

Jakotislauksen kaksi ensisijaista sovellusta ovat raakaöljyn jalostus ja väkevien alkoholijuomien (alkoholijuomien) valmistus.

Raakaöljy sisältää lukuisia erilaisia ​​kemikaaleja, joista monilla on samanlaiset kiehumispisteet. Jalostamot erottavat nämä kemikaalit kiehumispisteellä eri tuotteiksi. Matalammassa kiehumisessa olevista fraktioista tulee maaöljyä tai bensiiniä siitä tulee polttoöljyä, dieselpolttoainetta tai kerosiinia ja korkeimmin kiehuvista jakeista tulee parafiinivahaa tai asfaltti.

Sokerien käyminen alkoholiksi loppuu, kun alkoholipitoisuus lähestyy 13 prosenttia, koska hiiva ei voi selviytyä suuremmilla alkoholipitoisuuksilla. Alkoholin (78,5 astetta) ja veden (100 astetta) kiehumispisteet ovat riittävän samanlaisia ​​kuin tislaamojen on käytettävä jakotislausta alkoholin väkevöimiseksi noin 50 prosenttiin (jota kutsutaan sitten "Väkevät alkoholijuomat").

Öljynjalostamon tislausprosessi kuluttaa energiaa kohti 2 tynnyriä öljyä jokaista 100 tynnyriä puhdistettua öljyä kohti.