كيف تتم عملية التقطير

التقطير هو عملية فصل مهمة في الكيمياء و الصناعة و علوم الأغذية ، و فيما يلي تعريف التقطير و إلقاء نظرة على أنواع التقطير و استخداماته.

عملية التقطير

التقطير هو عملية فصل مكونات الخليط على أساس نقاط الغليان المختلفة ، و من أمثلة استخدامات التقطير تنقية الكحول و تحلية المياه و تكرير النفط الخام و صنع غازات سائلة من الهواء ، و يستخدم البشر التقطير منذ 3000 عام على الأقل في وادي السند.

تعريف عملية التقطير

التقطير هو وسيلة تستخدم على نطاق واسع لفصل المخاليط بناءً على الاختلافات في الظروف المطلوبة ، و ذلك لتغيير مرحلة مكونات الخليط ، لفصل خليط من السوائل ، يمكن تسخين السائل لإجبار المكونات ، التي لها نقاط غليان مختلفة ، في مرحلة الغاز ، ثم يتم تكثيف الغاز في شكل سائل و جمعه ، و يسمى تكرار العملية على السائل الذي تم جمعه لتحسين نقاء المنتج بالتقطير المزدوج ، على الرغم من أن المصطلح يطبق بشكل شائع على السوائل ، إلا أنه يمكن استخدام العملية العكسية لفصل الغازات عن طريق تسييل المكونات باستخدام تغييرات في درجة الحرارة و / أو الضغط ، و يطلق على النبات الذي يؤدي التقطير ، و يسمى الجهاز المستخدم لأداء التقطير بأنه لا يزال مستخدم.

تاريخ عملية التقطير

أول دليل معروف على التقطير يأتي من جهاز تقطير من الطين يعود تاريخه إلى 3000 سنة قبل الميلاد في وادي إندوس في باكستان ، و قد كان من المعروف أن التقطير يستخدمه بابليون بلاد ما بين النهرين ، و في البداية يُعتقد أن التقطير قد استخدم في صناعة العطور ، و قد حدث تقطير المشروبات في وقت لاحق ، الكيميائي العربي الكندي يقطر الكحول في القرن التاسع ، و يبدو تقطير المشروبات الكحولية شائعًا في إيطاليا و الصين ابتداءً من القرن الثاني عشر.

استخدامات التقطير

يستخدم التقطير في العديد من العمليات التجارية ، مثل إنتاج البنزين و المياه المقطرة و الزيلين و الكحول و البارافين و الكيروسين و العديد من السوائل الأخرى ، و قد يكون الغاز مسال و منفصل ، و على سبيل المثال يتم تقطير النيتروجين و الأكسجين و الأرجون من الهواء.

أنواع التقطير

تشمل أنواع التقطير التقطير البسيط ، التقطير التجزيئي (يتم جمع “كسور” متطايرة مختلفة عند إنتاجها) ، و التقطير المدمر (عادة ، يتم تسخين المادة بحيث تتحلل إلى مركبات لجمعها).

التقطير البسيط

يمكن استخدام التقطير البسيط عندما تختلف نقاط غليان سائلين بشكل كبير عن بعضها البعض أو لفصل السوائل عن المواد الصلبة أو المكونات غير المتطايرة ، في عملية التقطير البسيطة ، يتم تسخين الخليط لتغيير أكثر المكونات تقلبًا من السائل إلى بخار ، يرتفع البخار و يمرر إلى مكثف ، و عادة يتم تبريد المكثف (على سبيل المثال ، عن طريق تشغيل الماء البارد من حوله) لتعزيز تكثيف البخار ، الذي يتم جمعه.

التقطير بالبخار

يستخدم تقطير البخار لفصل المكونات الحساسة للحرارة ، و يضاف البخار إلى الخليط ، مما يؤدي إلى تبخر جزء منه ، و يتم تبريد هذا البخار و تكثيفه إلى كسرين سائلين ، و في بعض الأحيان يتم جمع الكسور بشكل منفصل ، أو قد يكون لها قيم كثافة مختلفة ، لذلك يتم فصلها بمفردها ، و من الأمثلة على ذلك تقطير بخار الزهور لإنتاج الزيت العطري و نواتج التقطير المائية.

التقطير التجزيئي

يتم استخدام التقطير التجزيئي عندما تكون نقاط الغليان لمكونات الخليط قريبة من بعضها البعض ، كما هو محدد باستخدام قانون Raoult ، يتم استخدام عمود تجزئة لفصل المكونات المستخدمة سلسلة من التقطير تسمى تصحيح ، في التقطير التجزيئي ، يتم تسخين الخليط حتى يرتفع البخار و يدخل عمود التكسير ، و عندما يبرد البخار ، يتكثف على مواد التغليف الخاصة بالعمود ، و تؤدي حرارة ارتفاع البخار إلى تبخر هذا السائل مرة أخرى ، و تحريكه على طول العمود ، مما يؤدي في النهاية إلى الحصول على عينة نقاوة أعلى للمكون الأكثر تقلبًا في الخليط.

التقطير الفراغي

يستخدم التقطير الفراغي لفصل المكونات التي تحتوي على نقاط غليان عالية ، و خفض ضغط الجهاز يؤدي أيضًا إلى انخفاض نقاط الغليان ، و خلاف ذلك ، فإن العملية تشبه الأشكال الأخرى من التقطير ، و يكون تقطير الفراغ مفيدًا بشكل خاص عندما تتجاوز درجة الغليان العادية درجة حرارة تحلل مركب.

تقطير النفط الخام

النفط الخام عبارة عن مزيج من عدة مئات من الهيدروكربونات السائلة. يذوب فيه العديد من المواد الهيدروكربونية الأخرى التي يكون بعضها من المواد الصلبة وبعض الغازات ، قد يكون هناك أيضًا بعض غازات الهيدروكربونات المحتجزة فوق الزيت ، كما هو الحال في بعض حقول النفط في بحر الشمال.

في المصافي يتم تقطير الزيت إلى كسور سائلة بنطاقات غليان مختلفة والتي يتم معالجتها بعد ذلك ،  يتم تسخين الزيت الخام في فرن (حوالي 650 كلفن) ويتم تغذية الخليط الناتج كبخار في برج تجزئة يمكن أن يصل ارتفاعه إلى 25-100 متر ، ويتناول أحجام تداول تزيد عن 40 000 متر مكعب يوميًا.

الوسوم :
الوسوم المشابهة : , ,

شارك المقال في صفحاتك

معلومات الكاتب

Avatar

أكتب تعليق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *