Hva er multikomponentdestillasjon?

Multikomponentdestillasjon er en kjemisk prosess der en blanding av flyktige forbindelser skiller seg basert på kokepunktene deres.Prosessen skjer i en destillasjonskolonne, en vertikal stabling av brett eller trinn som komponenter i væske- og dampfasene sameksisterer.Når blandingen beveger seg oppover kolonnen, konsentrerer høye kokende forbindelser seg på lavere trinn, mens lave kokende forbindelser konsentrerer seg på høyere trinn.

Destillasjonskolonner bruker basiske prinsipper for væskedamp-likevektsblandinger.Når varmen påføres en væske, stiger væskens temperatur til den når kokepunktet (BP).Ved BP forårsaker ikke ytterligere energi en temperaturøkning;Snarere bruker molekylene den for å unnslippe væskefasen og bli en gass.

Energien som absorberes av det nye gassmolekylet er ikke lenger tilgjengelig for å varme opp neste væskemolekyl.Når væsken koker, kjøles den også fra fraværet av energien som holder gassmolekylene i en gassfase.Denne avkjølingen vil føre til at noen av gassmolekylene kondenserer i væske igjen og frigjør energien til fordampning.Den frigitte energien er i stand til å varme opp væsken.Ved likevektsforhold er fordampingshastigheten tilsvarer kondenshastigheten.

I en multikomponentdestillasjonskolonne er det etablert en likevektsblanding på hvert trinn.Det er en konstant kilde til ny energi levert til bunnen av kolonnen.Denne varmen får noen av gassfasemolekylene til den mest flyktige forbindelsen på hvert trinn, den med den laveste BP, til å stige til neste trinn.På dette høyere stadiet vil blandingen forsøke å komme til likevekt igjen.Molekylene som kommer nedenfra kan ha for høye BP til å fordampe på dette stadiet, så de akkumuleres i væskefasen.

Etter hvert blir væsken i hvert trinn konsentrert i en eller flere av komponentene.Sidestrømmer kan tas av i ett eller flere trinn.Væskestrømmene vil være konsentrert i en eller flere komponenter, og ytterligere destillasjonstrinn kan være nødvendig.

Petroleum destilleres vanligvis i fraksjoner via multikomponentdestillasjon.En brøk er en rekke lignende forbindelser med nær BP som kan behandles som en enkelt forbindelse.Bensin er et eksempel.En lav BP -gass kan tas av toppen av kolonnen og krever ikke videre behandling.

Utformingen av en multikomponentdestillasjon krever komplekse beregninger.Parametrene til kolonnedesign inkluderer å spesifisere antall trinn, fôrstadiet til råstoffet, trinnene som produktstrømmene fjernes, og varmen som trengs for å drive kolonnen.Spesialisert multikomponentdestillasjon Dataprogrammer Utfører disse beregningene, men ingeniører lærer fortsatt grafiske løsningsmetoder for å forstå prosessen.