分別蒸留：プロセス、アプリケーション - 化学

分留は、ベースの技術の単純な蒸留エミュレートする物理的プロセスである上液またはそれらの混合物の相異種液体-固体型中に存在する様々な物質の均質なタイプの混合物を分離するために使用されている種の沸点揮発性ではありません。

この意味で、分別蒸留法は、液体種の蒸発、沸点の昇順での最も揮発性の高い種の凝縮、および最初に取得することが望まれていた物質のその後の収集を含みます。

これは、何世紀にもわたって文明の中で初歩的な方法で使用されてきた方法です。蒸留の効率はそれが産業および実験室の設定の両方で今日使用され続けることを可能にします。

この手法の原理は、科学または産業のさまざまな分野の多数のアプリケーションで使用されています。

分別蒸留プロセス

分別蒸留は、沸点の差に基づいて溶液を液体状態の成分に分離し、この差が約25°C未満の場合に適用することで構成されます。

したがって、沸点が大きく異なる混合物を加熱すると、最も揮発性の高い成分の沸点に達すると、最初にこの物質をほとんど含む蒸気相が形成されます。

次に、温度が上昇し続け、時間の経過とともに、最低の沸点を持つ成分が最初に現れるまで、蒸発と凝縮の複数のサイクルが継続的に発生します（各サイクルは「理論上のプレート」と呼ばれます）。

各サイクルで、カラムに含まれる気相の構成により、揮発性が最も高い成分が大量に蓄積されます。そのため、この物質は、分留カラムの上部に到達すると、基本的に純粋な状態になります。

実験室では、ガラス製のフラスコまたは蒸留フラスコの最初の場所にある装置が使用されます。この装置には、溶液が配置され、加熱下に直接配置されます。このプロセスを制御するために、いくつかの沸騰石がこのバルーン内に配置されます。

このフラスコは、3首コネクターを介して分留カラムに取り付けられており、カラムの長さが蒸留の完成度を決定します。

つまり、カラムが長いほど、分離はより効果的になります。さらに、温度を経時的に記録するために温度計が必要です。これにより、蒸留プロセスを制御できます。

同様に、カラムの内部構造は、蒸気が徐々に上昇し、一時的に上部で凝縮し、繰り返し上昇するために発生する、いくつかの連続した単純な蒸留をシミュレートするように設計されています。

次に、このカラムの出口は、分離および精製された物質の蒸気を冷却するコンデンサーに接続されています。

これを収集するために特定の容器に保管し、次に揮発性が高い次の成分の沸点に達するまで再び温度を上げて、各成分を特定の容器に保管する前述のプロセスを繰り返します。

液体混合物の分離において最も重要で広く使用されている方法の1つであるこの物理的分離技術には、産業界と研究室の両方で行われている多数のアプリケーションで見られる多くの利点があります。

-分別蒸留の工業規模の使用から始めて、石油精製施設では、原油をその成分画分に分離するために使用されます。

この意味で、これらの産業プロセスで抽出される天然ガスを取得して処理するために使用されます。さらに、化学プラントや石油化学プロセスで、フェノールやホルムアルデヒドなどの物質の処理に使用されます。

-極低温空気分離プラントで、大気中の空気を主成分に分解するために使用されます。

-海水の淡水化には分別蒸留が使用されます。

-実験室規模では、市販のジシクロペンタジエンの蒸留によるシクロペンタジエンの取得など、試薬や製品の精製に使用されます。

・この技術による精製により、使用済みの溶剤をリサイクルするために使用します。

油の場合、分別蒸留は、蒸留塔と呼ばれる非常に大きな寸法の装置で行われます。蒸留塔は、分別カラムをエミュレートし、その範囲に応じて異なるカットまたはストリームで原油を分離するために特別に設計されています。沸騰。

この沸騰範囲は、分離された各フラクションの沸点の範囲を指します。これは、それらが異なる成分を持つ炭化水素の混合物であり、したがって異なる沸点を持っているためです。

蒸留塔に入る前に、原油を約400°Cの温度に加熱してこの物質を蒸発させ、沸点範囲の昇順でカラム内で分離します。

このように、ガス（プロパン、ブタンなど）、ガソリン、ナフサなどの最も揮発性の高い留分は、カラムの上部にあり、下降するにつれて、潤滑剤や残留成分などの「重い」ストリームが見つかります。

塔から抽出された一部の留分（ガソリンなど）は、後の商品化のために追加および改善されます。ディーゼルなどの他のカットは、業界内の他のプロセスのフィードまたは燃料として使用されます。

残留物質などの他の流れは、それらを成分に分離し、それらに他の用途を与える他のプロセスに導入されるか、またはそれらの商業的価値が高められる。