भिन्नात्मक आसवन कैसे काम करता है?

आसवन दो या दो से अधिक तरल पदार्थों को उनके क्वथनांक में अंतर के आधार पर अलग करने की प्रक्रिया है। जब द्रवों के क्वथनांक बहुत समान होते हैं, तथापि, सामान्य आसवन द्वारा पृथक्करण अप्रभावी या असंभव हो जाता है। भिन्नात्मक आसवन एक संशोधित आसवन प्रक्रिया है जो समान क्वथनांक वाले तरल पदार्थों को अलग करने की अनुमति देता है।

एक तरल का क्वथनांक वह तापमान होता है जिस पर वह वाष्प में बदल जाता है। तरल पदार्थ अन्य तरल पदार्थों के साथ मिश्रित होने पर भी अपना विशिष्ट क्वथनांक बनाए रखते हैं। यह आसवन के अंतर्निहित सिद्धांत का प्रतिनिधित्व करता है कि तरल को तरल में परिवर्तित करके अलग किया जा सकता है वाष्प के लिए सबसे कम क्वथनांक, फिर उस वाष्प को एक अलग में स्थानांतरित होने के बाद वापस तरल अवस्था में परिवर्तित करना कंटेनर।

आसवन की प्रक्रिया में, तरल मिश्रण को एक उबलते फ्लास्क में रखा जाता है, जो एक कूलिंग कॉलम से जुड़ा होता है जिसे कंडेनसर कहा जाता है, जिसका विपरीत सिरा एक रिसीविंग फ्लास्क से जुड़ा होता है। कंडेनसर थोड़ा नीचे की ओर ढलान के साथ क्षैतिज रूप से बैठता है ताकि वाष्प जो कंडेनसर तक पहुँचता है और वापस तरल में परिवर्तित हो जाता है, प्राप्त करने वाले फ्लास्क में एकत्र किया जा सकता है। वेक फॉरेस्ट कॉलेज में रसायन विज्ञान विभाग सेटअप का एक आरेख प्रदान करता है। आसवन के पूरा होने पर, सबसे कम उबलता तरल प्राप्त फ्लास्क में समाप्त होता है (और इसे "डिस्टिलेट" कहा जाता है) और उच्च उबलते तरल उबलते फ्लास्क में रहता है।

एक भिन्नात्मक आसवन सेटअप में एक अतिरिक्त कॉलम शामिल होता है जो उबलते फ्लास्क के ऊपर लंबवत बैठता है और जिससे कंडेनसर जुड़ा होता है। इसका उद्देश्य उस दूरी को बढ़ाना है जिससे वाष्प को संघनित्र तक पहुँचने के लिए यात्रा करनी चाहिए। स्तंभों को आमतौर पर कांच के मोतियों या सिरेमिक के टुकड़ों से पैक किया जाता है ताकि सतह क्षेत्र को बढ़ाया जा सके क्योंकि वाष्प को कंडेनसर में स्थानांतरित करते समय संपर्क में आना चाहिए।

सामान्य आसवन के दौरान, उच्च-उबलते तरल की एक पर्याप्त मात्रा भी वाष्पीकृत हो जाएगी और संग्रह फ्लास्क में ले जाएगी, अनिवार्य रूप से आसुत उत्पाद में अशुद्धता बन जाएगी। यह विशेष रूप से समस्याग्रस्त है जब अलग किए जा रहे तरल पदार्थों में समान क्वथनांक होते हैं। रास्ते में जितने अधिक सतह क्षेत्र में उच्च-उबलते तरल संपर्क होते हैं, उतनी ही अधिक संभावना है कि यह एक तरल में वापस संघनित हो और उबलते फ्लास्क में वापस आ जाए। भिन्नात्मक आसवन इस बढ़े हुए सतह क्षेत्र का उपयोग आसवन की दक्षता में सुधार करने के लिए करता है।

भिन्नात्मक आसवन के दो प्राथमिक अनुप्रयोग हैं कच्चे तेल का शोधन और स्प्रिट (मादक पेय) का निर्माण।

कच्चे तेल में कई अलग-अलग रसायन होते हैं, जिनमें से कई में समान क्वथनांक होते हैं। रिफाइनरी इन रसायनों को विभिन्न उत्पादों में क्वथनांक द्वारा अलग करती हैं। निचले-उबलते अंश पेट्रोलियम गैस या गैसोलीन बन जाते हैं, मध्यवर्ती-उबलते अंश ईंधन तेल, डीजल ईंधन, या मिट्टी का तेल बन जाते हैं, और उच्चतम-उबलते अंश पैराफिन मोम बन जाते हैं या डामर

अल्कोहल की मात्रा 13 प्रतिशत तक पहुंचने पर अल्कोहल में शर्करा का किण्वन बंद हो जाता है क्योंकि खमीर उच्च अल्कोहल सांद्रता में जीवित नहीं रह सकता है। अल्कोहल (78.5 डिग्री सेल्सियस) और पानी (100 डिग्री सेल्सियस) के क्वथनांक काफी समान होते हैं शराब को लगभग 50 प्रतिशत तक केंद्रित करने के लिए आसवनियों को भिन्नात्मक आसवन का उपयोग करना चाहिए (जिसे तब कहा जाता है) "आत्मा")।

एक तेल रिफाइनरी में आसवन प्रक्रिया में प्रति 100 बैरल रिफाइंड तेल के लिए ऊर्जा में 2 बैरल तेल की खपत होती है।