증류는 비등점의 차이에 따라 두 개 이상의 액체를 분리하는 과정입니다. 그러나 액체의 끓는점이 매우 유사하면 일반 증류에 의한 분리가 효과가 없거나 불가능 해집니다. 분별 증류는 유사한 비등점을 가진 액체를 분리 할 수있는 수정 된 증류 공정입니다.
비등점
액체의 끓는점은 액체가 증기로 변하는 온도입니다. 액체는 다른 액체와 혼합 되어도 특성 끓는점을 유지합니다. 이것은 증류의 기본 원리를 나타냅니다. 최저 끓는점을 증기로 전환 한 다음 해당 증기를 별도의 액체 상태로 전환 한 후 다시 액체 상태로 전환합니다. 컨테이너.
증류
증류 과정에서 액체 혼합물은 응축기라는 냉각 컬럼에 연결된 비등 플라스크에 넣고 반대쪽 끝은 수용 플라스크에 연결됩니다. 응축기는 약간 아래로 기울어 진 수평으로 설치되어 응축기에 도달하여 액체로 다시 전환되는 증기를 수용 플라스크에 모을 수 있습니다. Wake Forest College의 화학과는 설정 다이어그램을 제공합니다. 증류가 완료되면 가장 낮은 끓는 액체는 수용 플라스크 (“증류 액”이라고 함)에 들어가고 더 높은 끓는 액체는 끓는 플라스크에 남아 있습니다.
분획 증류
분별 증류 설정에는 끓는 플라스크 상단에 수직으로 배치되고 응축기가 연결된 추가 컬럼이 포함됩니다. 그 목적은 증기가 응축기에 도달하기 위해 이동해야하는 거리를 늘리는 것입니다. 컬럼은 일반적으로 유리 비드 또는 세라믹 조각으로 포장되어 증기가 응축기로 운반 될 때 접촉해야하는 표면적을 증가시킵니다.
정상적인 증류 중에 상당한 양의 고비 점 액체도 증발하여 수집 플라스크로 이동하여 증류 제품에서 본질적으로 불순물이됩니다. 이것은 분리되는 액체가 유사한 끓는점을 가질 때 특히 문제가됩니다. 더 높은 끓는 액체가 길을 따라 접촉하는 표면적이 많을수록 액체로 다시 응축되어 끓는 플라스크로 돌아갈 가능성이 높아집니다. 분별 증류는이 증가 된 표면적을 사용하여 증류 효율을 개선합니다.
용도
분별 증류의 두 가지 주요 응용 분야는 원유 정제와 주류 (알코올 음료) 제조입니다.
원유에는 다양한 화학 물질이 포함되어 있으며 그 중 대부분은 비슷한 비등점을 가지고 있습니다. 정제소는 이러한 화학 물질을 끓는점에 따라 다양한 제품으로 분리합니다. 낮은 끓는 부분은 석유 가스 또는 가솔린이되고 중간 끓는 부분은 연료 유, 디젤 연료 또는 등유가되고, 가장 끓는 부분은 파라핀 왁스 또는 아스팔트.
알코올 함량이 13 %에 가까워지면 효모가 더 높은 알코올 농도에서 생존 할 수 없기 때문에 당의 알코올로의 발효가 중단됩니다. 알코올 (섭씨 78.5도)과 물 (섭씨 100도)의 끓는점은 증류소는 분별 증류를 사용하여 알코올을 약 50 %까지 농축해야합니다. "주정").
재미있는 사실
정유 공장의 증류 공정은 정제유 100 배럴당 2 배럴의 에너지를 소비합니다.