Distiliavimas yra dviejų ar daugiau skysčių atskyrimo procesas pagal jų virimo taškų skirtumus. Kai skysčių virimo taškai yra labai panašūs, atskyrimas įprastu distiliavimu tampa neveiksmingas arba neįmanomas. Dalinis distiliavimas yra modifikuotas distiliavimo procesas, leidžiantis atskirti skysčius, kurių virimo temperatūra yra panaši.
Virimo taškai
Skysčio virimo temperatūra yra temperatūra, kurioje jis virsta garais. Skysčiai išlaiko jiems būdingą virimo temperatūrą net maišydami su kitais skysčiais. Tai yra pagrindinis distiliavimo principas, kad skysčius galima atskirti, skysčius konvertuojant su žemiausia virimo temperatūra iki garų, tada, kai jie pereina į atskirą, garai paverčiami atgal į skystą būseną konteinerį.
Distiliavimas
Distiliuojant, skystas mišinys dedamas į virimo kolbą, kuri yra sujungta su aušinimo kolona, vadinama kondensatoriumi, kurios priešingas galas sujungtas su priėmimo kolba. Kondensatorius yra horizontaliai su nedideliu nuolydžiu žemyn, kad kondensatorių pasiekiantys garai, kurie vėl virsta skysčiais, galėtų būti surinkti į priėmimo kolbą. Wake Forest koledžo chemijos skyriuje pateikiama sąrankos schema. Baigiant distiliaciją, žemiausiai verdantis skystis patenka į priimančią kolbą (ir vadinamas „distiliatu“), o aukštesnės virimo skystis lieka verdančioje kolboje.
Frakcinis distiliavimas
Dalinio distiliavimo įrenginyje yra papildoma kolonėlė, kuri vertikaliai išdėstyta virimo kolbos viršuje ir prie kurios prijungtas kondensatorius. Jo tikslas yra padidinti atstumą, kurį garai turi nueiti, kad pasiektų kondensatorių. Kolonėlės paprastai yra supakuotos su stiklo karoliukais arba keramikos gabalėliais, kad padidėtų paviršiaus plotas, su kuriuo garai turi liestis, kai jie gabenami į kondensatorių.
Normaliai distiliuojant, didelis kiekis virimo skysčio taip pat išgarins ir pateks į surinkimo kolbą, iš esmės tapdamas distiliuoto produkto priemaiša. Tai ypač problemiška, kai atskiriamų skysčių virimo temperatūra yra panaši. Kuo didesnis paviršiaus plotas, tuo aukštesnio virimo skysčio kontaktai kelyje, tuo didesnė tikimybė, kad jis vėl kondensuosis į skystį ir grįš į virimo kolbą. Frakciniu distiliavimu šis padidėjęs paviršiaus plotas naudojamas distiliavimo efektyvumui pagerinti.
Naudoja
Dvi pagrindinės frakcinės distiliacijos paskirtys yra žalios naftos rafinavimas ir stipriųjų gėrimų (alkoholinių gėrimų) gamyba.
Žaliavoje yra daugybė skirtingų cheminių medžiagų, kurių daugelio virimo temperatūra yra panaši. Rafinavimo įmonės atskiria šias chemines medžiagas virimo temperatūra į įvairius produktus. Žemesnės virimo temperatūros frakcijos tampa naftos dujomis arba benzinu, tarpinių virimo frakcijos tampa mazutu, dyzelinu ar žibalu, o virimo frakcijos - parafino vašku arba asfaltas.
Cukrų fermentacija į alkoholį sustoja, kai alkoholio kiekis siekia 13 proc., Nes mielės negali išgyventi esant didesnei alkoholio koncentracijai. Alkoholio (78,5 laipsnio Celsijaus) ir vandens (100 laipsnių Celsijaus) virimo taškai yra pakankamai panašūs spirito varyklos turi naudoti frakcinę distiliaciją, kad koncentruotų alkoholį iki maždaug 50 procentų (kuris vėliau vadinamas „Dvasios“).
Linksmas faktas
Distiliavimo procesas naftos perdirbimo gamykloje sunaudoja 2 barelius aliejaus energijai už 100 barelių rafinuoto aliejaus.