Sistema de destilación de recorrido corto

Sistema de destilación de recorrido cortoEs un tipo de equipo para separar mezclas líquidas, que puede separar diferentes componentes de la mezcla controlando la temperatura y la presión. En pocas palabras, se trata de dividir el líquido mezclado en diferentes partes.

Su principio es similar a la sublimación y condensación del vapor de agua. Cuando se calienta una mezcla líquida, algunos de sus componentes se convertirán en gas para formar vapor; Luego, estos vapores ingresan a la parte de enfriamiento a través de un camino adecuado y se vuelven líquidos nuevamente. A través de esta circulación se separan diferentes partes de componentes líquidos.

La unidad de destilación de recorrido corto suele constar de un calentador, una columna de fraccionamiento y un enfriador. Primero se calienta la mezcla para evaporar sus componentes. Luego, el vapor ingresa a la columna de fraccionamiento, donde se enfría mediante un enfriador para formar un líquido. Se separan diferentes componentes a diferentes alturas en la columna según sus diferencias en punto de ebullición y volatilidad. Finalmente, podemos recolectar productos líquidos con diferente pureza.

Desde el punto de vista físico, podemos analizar lasistema de destilación de recorrido cortodesde los aspectos del equilibrio gas-líquido, presión de vapor y punto de ebullición.

Equilibrio gas-líquido: La máquina de destilación de corta distancia utiliza el principio de equilibrio gas-líquido para la separación. A una temperatura y presión determinadas, el líquido y el gas alcanzarán un estado de equilibrio dinámico, es decir, las moléculas del líquido se evaporarán a una determinada velocidad para formar gas y el gas se condensará en líquido a la misma velocidad. Este equilibrio puede asegurar la separación de los diferentes componentes de la mezcla.

Presión de vapor: La presión de vapor de un líquido se refiere a la presión a la que las moléculas de la superficie del líquido se evaporan para formar gas a una determinada temperatura. Diferentes componentes tienen diferentes presiones de vapor y la presión de vapor está correlacionada positivamente con la temperatura. Los componentes más volátiles tienen una presión de vapor más alta, mientras que los componentes menos volátiles tienen una presión de vapor más baja.

Punto de ebullición: El punto de ebullición se refiere a la temperatura a la que un líquido se convierte en gas a una presión determinada. Para las sustancias puras, el punto de ebullición es fijo, pero para las mezclas, el punto de ebullición cambiará debido a la existencia de diferentes componentes. Al ajustar la temperatura y la presión, la columna de destilación de recorrido corto hace que algunos componentes de la mezcla líquida alcancen sus correspondientes puntos de ebullición, logrando así la separación.

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En elsistema de destilación de recorrido corto, el punto de ebullición juega un papel clave en la separación de la mezcla.

Agua (H2O): El punto de ebullición estándar del agua es de 100 grados Celsius (la presión atmosférica es de 1 atmósfera), pero el punto de ebullición del agua se puede reducir reduciendo la presión en el sistema de destilación de corta distancia. Por ejemplo, en la destilación al vacío, el agua se puede evaporar a una temperatura más baja reduciendo la presión de operación, logrando así la separación del disolvente y el soluto.

alcoholes: Los diferentes tipos de alcoholes (compuestos a base de alcohol) tienen diferentes puntos de ebullición. Por ejemplo, el punto de ebullición del etanol (alcohol) es de 78 grados Celsius y el punto de ebullición del butanol es de 117 grados Celsius. Los alcoholes se utilizan a menudo como disolventes en la destilación de recorrido corto, especialmente en las industrias farmacéutica y química.

Hidrocarburos: Los hidrocarburos con diferentes longitudes de cadena de carbono tienen diferentes puntos de ebullición. Por ejemplo, el punto de ebullición del metano (hidrocarburo saturado de un carbono) es -161 grados Celsius, y el punto de ebullición del n-butano (hidrocarburo saturado de cuatro carbonos) es 77 grados Celsius. Los hidrocarburos se utilizan a menudo como combustibles, disolventes y materias primas en la destilación de recorrido corto.

Cetonas: Las cetonas son compuestos que contienen grupos funcionales carbonilo (C=O). El punto de ebullición de las cetonas depende de su estructura molecular y de sus enlaces. Por ejemplo, el punto de ebullición de la acetona (dimetilcetona) es de 56 grados Celsius y el de la hexanona (hexanona) es de 152 grados Celsius. Las cetonas se utilizan comúnmente en síntesis orgánica y extracción con disolventes en destilación de recorrido corto.

Sistema de destilación de recorrido cortoSe puede utilizar para producir gas natural licuado (GNL).

1. Compresión: Después de extraer el gas natural de un pozo de gas, es necesario comprimirlo a un estado de alta presión para su posterior tratamiento. Este paso suele realizarse utilizando un compresor.

2. Refinación: En la etapa de refinación, el gas natural comprimido se cambia del estado de alta presión al estado de baja temperatura/baja presión mediante un sistema de destilación de corta distancia. Los siguientes son los pasos específicos:

• Intercambio de calor: el gas natural ingresa a refrigeradores, intercambiadores de calor y otros dispositivos para el intercambio de calor con medios refrigerantes y se enfría gradualmente.
• Eliminación de impurezas: durante el proceso de enfriamiento, el sistema de destilación de recorrido corto se puede utilizar para eliminar impurezas del gas natural, como dióxido de carbono, sulfuro y humedad. Estas impurezas interferirán con el proceso de licuefacción y pueden dañar el equipo.
• Separación: A continuación, el gas crudo se separa en diferentes componentes mediante el uso de un sistema de destilación de recorrido corto. Esto generalmente implica un proceso continuo de evaporación instantánea en el que los hidrocarburos de alto peso molecular (como la nafta) se separan del gas natural reduciendo gradualmente la presión.
• Condensación: una vez completado el paso de separación, el gas restante se enfriará aún más para cambiarlo a estado líquido. Por lo general, es necesario enfriarlo a casi 162 grados centígrados bajo cero, para que el componente principal del gas natural (metano) se vuelva líquido.

3. Almacenamiento y transporte: El gas natural licuado (GNL) se puede almacenar en contenedores especiales especialmente diseñados, como tanques de almacenamiento de GNL. Después de eso, el GNL puede transportarse a largas distancias por barco, tubería o camión y suministrarse a los lugares donde sea necesario.

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