Tislaus on menetelmä komponenttien erottamiseksi nesteseoksesta hyödyntämällä niiden kiehumispiste-eroja. Se on neste-kaasu-erotus, joka sisältää jokaisen nesteen höyrystämisen ja sen jälkeisen kondensaation. Jakotislauksella on joitain etuja yksinkertaiseen tislaukseen verrattuna.
Yleisiä tislausmuotoja ovat yksinkertainen tislaus, jakotislaus, tyhjötislaus ja höyrytislaus. Ne eroavat pääasiassa laitteen asetuksista ja sovelluksista.
Murtotislaus on tehokkaampaa kuin yksinkertainen tislaus erottelussa, koska teoreettisia levyjä on paljon. Se on tärkeä prosessi kemiassa, teollisuudessa ja elintarviketieteessä. Jakotislauksen käyttötarkoituksiin kuuluvat prosessit, kuten suolanpoisto, raakaöljyn jalostus ja kemiallinen puhdistus.
Tislauslajit
Yksinkertainen tislaus on tehokas vain nesteille, joiden kiehumispisteet eroavat yli 30 ° C. Jaettu tislaus päinvastoin soveltuu haastavampiin erotuksiin, joissa kiehumispisteen ero on alle 30 ° C.
Murtotislauksen teoria
Muun tislauksen toiminnan ymmärtämiseksi on tiedettävä
Raoultin laki, joka ilmoittaa liuoksen höyrynpaineen, riippuu kunkin komponentin höyrynpaineesta ja komponentin mooliosuudesta liuoksessa. Pitämällä paine vakiona voidaan tuottaa a lämpötilan ja koostumuksen kaavio.
•••Muokattu orgaanisen kemian laboratoriotekniikasta (neljäs painos, 2014): sivut 173-206
Pentaani-heksaaniseokselle yhdessä ilmakehän paineessa alkuaineseos (L1) heksaania (kp = 69 ° C) ja pentaania (kp = 36 ° C) kiehuu 48 ° C: ssa tuottamaan höyryä V1, joka tiivistyy muodostaen L: n2. Ensimmäisen höyrystys-lauhdutussyklin jälkeen pentaanin prosenttiosuus on noussut 48 prosentista 73 prosenttiin.
L2 sitten höyrystyy V: ksi2, mikä johtaa rikastumiseen edelleen pentaanissa. L5, joka on neljän syklin jälkeen saatu neste, on melkein puhdasta pentaania. Jokainen höyrystys-kondensoitumisjakso, jota kutsutaan myös teoreettinen levy, antaa puhtaamman liuoksen haihtuvammasta komponentista.
Murtotislauksen edut yksinkertaiseen tislaukseen verrattuna
Jakotislausjärjestelyssä jakotislauskolonni asetetaan tyypillisesti tislauspullon ja pään väliin nesteiden erotuksen lisäämiseksi seoksesta. Näillä pylväillä on suurempi pinta-ala, jolla nestehöyryn tasapainot voivat esiintyä ja siten enemmän teoreettisia levyjä. Esimerkkejä fraktiointipylväistä ovat Vigreux- ja lasihelmikolonnit, joissa on 6-8 teoreettista levyä.
Yksinkertaisessa tislauksessa fraktiointikolonnia ei käytetä, ja tislauspullon höyry menee suoraan kondensoitumaan. Siinä on vain yksi tai kaksi teoreettista levyä, joten se ei olisi tehokasta L: n kaltaisten seosten erottamiseksi1, joka vaatii yli neljä höyrystys-kondensoitumisjaksoa puhdistukseen.
Murtotislauksen käyttötarkoitukset
Jakotislausta käytetään öljynjalostamot raakaöljyn erottamiseksi hiilivedyiksi, joilla on erilaiset hiililuvut, kiehumispisteet ja sovellukset. Jotkut eristetyistä tuotteista sisältävät bensiiniä, dieseliä, öljyjä ja vahoja. Tätä menetelmää käytetään myös kemiantehtaissa, maakaasun käsittelyssä ja kryogeenisissä ilmanerotuslaitoksissa.
Murtotislaus on myös a yleinen tekniikka orgaanisen kemian laboratorioissa. Esimerkiksi syklopentadieeniä myydään yleensä disyklopentadieeninä, koska syklopentadieeni voi spontaanisti dimeroitua muodostaen disyklopentadieeniä. Jakotislausta käytetään usein disyklopentadieenin palauttamiseksi takaisin syklopentadieeniksi.
Murtotislauksen ympäristövaikutukset
Jakotislaus yksinään ei ole haitallista ympäristölle. Itse asiassa jakotislaus muuntaa raakaöljyn, muuten käyttökelvoton, arvokkaammiksi tuotteiksi. Öljynjalostamot, joissa raakaöljyn jakotislaus suoritetaan, voivat kuitenkin olla pilaantumisen lähde, jos sivutuotteita ei käsitellä asianmukaisesti määräysten mukaisesti.
Jalostamot ovat merkittävä ilman epäpuhtauksien lähde, kuten hiukkaset, typpioksidit ja hiilimonoksidi. Jalostamojen jätevedet aiheuttavat myös veden ja maaperän pilaantumista, kun ne laskeutuvat pohjavesiin, maaperään ja pohjaveteen.