nx دارای 40 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
تقطیر
تقطیرروشی برای جداسازی مواد شیمیائی براساس تفاوت های بین آنها ازنظرعمل تبخیردرتركیب نقطه جوش مواد است. تقطیرتشكیل دهنده یك مرحله بزرگ تر شیمیائی است و بنابراین به یك عمل واحد اشاره می كند. ازنظرتجاری تقطیركاربردهای فراوانی دارد. این امربرای جداسازی نفت خام به تركیباتش برای كاربردهای خاص مانند : حمل و نقل ، تولیدنیرو(برق) و گرما است. آب درجهت جداسازی ناخالصی های آن تقطیرمی كنیم این ناخالصی ها شامل : نمك ازآب دریا است. هوا مورد تقطیرقرارمی گیرد كه درجهت جداسازی تركیبات آن است .
معمولاً اكسیژن ، نیتروژن و آرگون برای كاربرد درمصارف صنعتی است. هم چنین تقطیرحل شده های تخمیرشده نیزمورد استفاده قرارمی گیرد كه ازگذشته های دوربرای تولید آشامیدنی های تقطیری با میزان الكل زیاد كاربرد داشته است.
مفاهیم1- تاریخچه2- كاربردهای تقطیر3- مدل ایده ال (مطلوب) تقطیر1-3- تقطیردسته ای(گروهی)2-3- تقطیرمداوم
3-3- بهبودهای كلی4- تقطیردرمقیاس آزمایشگاهی1-4- تقطیرساده2-4- تقطیرتكه تكه اجزاء3-4- تقطیربخار4-4- تقطیرخلأ5-4- تقطیرخلأحساس به هوا6-4- تقطیركوتاه مدت ( مسیر)7-4- انواع دیگر5- تقطیرایزوتوپ ها
1-5- شكستن ایزوتوپ با فشاریك جانبه2-5- تقطیرحركت( گریز) فشار6- تقطیرصنعتی7- تقطیردرتولید موادغذائی1-7- تقطیرآشامیدنی ها8- منابع
9- ارتباطات خارجی10- مجموعه
تاریخچه اولین روش ها و مراحل تقطیرخالص برای تولید مواد خالص شیمیائی توسط شیمیدانان مسلمان عرب برای مصارف واهداف صنعتی انجام شد،مانند: جداسازی عطرهای طبیعی و تولید الكل خاص بود. اگرچه، اشكال جدید تقطیردرحدود 2میلیون سال قبل ازمیلاد مسیح توسط كیمیاگران شهربابل دربین النهرین شناخته شد. بعد ازتقطیرتوسط كیمیاگران یونانی درقرن یكم میلادی شناخته شد و توسعه های بعدی ازتقطیردرمقیاس عظیم درپاسخ به درخواست های مشروبات الكلی اتفاق افتاد.اسكندراولین دستگاه تقطیررااختراع كرد و اولین توضیحات دقیق درمورد دستگاه تقطیرتوسط الكساندریا درقرن چهارم داده شد.
درقرن8 شیمی گران مسلمان اولین افرادی بودند كه مراحل تقطیرخالص كه مواد شیمیائی را كاملاً خالص كند اختراع كردند. درمیان اینها ( عربها ) جبیردرعراق در800سال پیش بودند كه تعداد زیادی ازدستگاه های تقطیرومراحل آن رااختراع كردكه هنوزمورد استفاده قرارمی گیرند. به ویژه دستگاه پالشگراولین دستگاه درپاسخ كه كاملاً می تواند مواد شیمیائی را خالص كند. یك دیگ درون یك حباب شیشه ای و طراحی آن به عنوان مدلی برای دستگاه های مدرن درمقیاس بزرگ به كارمی رود. مانند : دستگاه hickman . مواد نفتی برای اولین بارتوسط شیمی گرمسلمان دیگربه نام الاراضی مورد تقطیردرقرن نهم قرارگرفت كه برای تولید نفت بود ، درحالی كه
تقطیربخارتوسط Avicenna در اوایل قرن11 انجام شد كه برای تولید مواد نفتی اصلی استفاده شد. همانطوركه كیمیاگری به علم شیمی تكامل یافت ، مسیرها ( رگ ها ) كه قرع نامیده می شد برای تقطیرمورد استفاده قرارگرفت.هم دستگاه تقطیرهم قرع ظروف شیشه ای هستند كه لوله بلند كه دریك نقطه درگوشه پائین مثلث كه به عنوان خنك كننده هوا مورد استفاده قرارمی گیرد كه منجربه چكیده شدن قطرات به سمت پائین برای جمع شدن می شود.
بعداً دستگاه مسی اختراع شد. نقاط محكم شده اغلب با استفاده ازتركیبات مختلف محكم می شدبه عنوان مثال خمیری ازآرد گندم سیاه درست می شدكه برای این امرمورد استفاده قرارمی گرفت . اغلب این دستگاه ها یك سیستم خنك كننده داشت كه ازآب سرد استفاده می كرد كه تغلیظ الكل را برای كارائی بیشترانجام می داد. كه اینها دیگ تقطیرنامیده می شدند. امروزه قرع و دیگ تقطیرتوسط روش های كارامد تقطیردربیشترمراحل صنعتی مورد استفاده قرارمی گیرند . گرچه دیگ تقطیربه طورعمده برای تولید الكل های خوب مانند : كتیاك، ویسكی اسكاتلندی و برخی دیگرازانواع ودكا مورد استفاده قرارمی گیرند. شكل ویژه خاص هردیگ تقطیرموجب می شود كه هرالكل طعم خاصی داشته باشد. دیگ تقطیرازموارد مختلفی مانند چوب ، استیل درست شده است كه توسط قاچاقچیان مشروبات الكلی دركشورهای مختلف مورد استفاده قرارمی گیرند.كاربردهای تقطیر كاربردهای تقطیر را به سختی می توان به 4 گروه تقسیم كرد : مقیاس آزمایشگاهی،تقطیرصنعتی،تقطیرگیاهان برای عطرسازی وداروسازی وپردازش مواد غذائی است.دو نوع آخری ازدونوع اولی مجزاست،كه درآن درتقطیرسازی به عنوان روش خالص سازی صحیح مورد استفاده قرارنمی گیرد، تفاوت عمده بین مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی این است كه درمقیاس صنعتی به صورت دسته ای انجام می شود، درحالی كه تقطیرصنعتی اغلب به طورمداوم انجام می شود. درتقطیرگروهی،تركیب مواد اصلی، بخارات تركیبات تقطیری وتغییرات تقطیردرطول تقطیراست. درتقطیرگروهی یك دیگ با دسته تركیبات تغذیه كننده كه سپس به تركیبات شكننده جدا و تقسیم می شود كه به ترتیب ازفرارترین به كم فرار جمع می شود كه درانتهای آن یك بطری قراردارد و سپس یك دیگ دوباره قرار دارد و مراحل دوباره تكرارمی شوند. درتقطیرمداوم مواد اصلی و تكه ها ازبخارو مایعات درسیستم جدا و برداشته می شوند. این امرمنجربه كنترل بهترمراحل جداسازی می شود.
مدل مطلوب تقطیر نقطه جوش یك مایع دمائی است كه درآن فشارتبخیرمایع مساوی و یكسان با فشاراطراف مایع است.نقطه جوش عادی یك مایع موردخاصی است كه درآن فشار تبخیرمایع مساوی ویكسان با فشارمحیط احاطه كننده است . یك مایع درون ظرفش درفشارپائین ترازفشاراتمسفردردمایی پائین ترازنقطه جوش معمولی به جوش خواهد آمد و یك مایع درون ظرفش درفشاری
بالاترازفشاراتمسفردردمایی بالاترازنقطه جوش معمولی به جوش خواهد آمد. به عبارت دیگر، تمام مایعات نقطه جوش محدود دارند. این یك تصورغلط است كه درتركیب مایعات درفشاروارده ، هریك ازاجزاء درنقطه جوش مطابق با فشاروارده به جوش می آید وتبخیرهریك ازاجزاء به طورجداگانه و كاملاً جدا جمع می شوند.این،اگرچه حتی درسیستم های ایده آل هم رخ نمی دهد. مدل های ایده آل از تقطیرضرورتاً توسط قانون رالت و قانون دالتون انجام می شوند. قانون رالت اینگونه فرض كرده است كه اجزاء تشكیل دهنده فشارتبخیریكی ازتركیب درنسبت به درصد تركیبش و
فشارتبخیرش وقتی كه كاملاً خالص است بستگی دارد.اگریك جزء فشارتبخیراجزاء دیگررا تغییردهد و یا درصورتی كه فرّاربودن اجزاء بستگی به درصدش درتركیبش داشته باشد، قانون شكسته و نقض خواهد شد. قانون دالتون بیان می كند كه نقطه تبخیركلی ، مجموع نقطه تبخیرهریك از اجزاء تركیب شده است. زمانی كه یك مایع چند جزئی گرما و حرارت داده می شود، فشار( نقطه )
تبخیرهریك ازاجزاء افزایش می یابد، بنابراین باعث افزایش نقطه تبخیركلی می شود.زمانی كه نقطه تبخیركلی به فشارمحیط دربرگیرنده مایع می رسد، جوش اتفاق می افتد و مایع به گازتبدیل می شود . توجه داشته باشید كه تركیب حاصل شده تنها دارای یك نقطه جوش درفشاروارده است، زمانی كه اجزاء به طورچند جانبه قابل حل باشند. مدل مطلوب و ایده آل درمورد شیمی مایعات مشابه ازقبیل بنزن و تولوئن صحیح است. درموارد دیگر، انحراف شدید ازقانون رالت و دالتون قابل مشاده است بیشتراوقات درتركیب اتانول و آب است.اینها با هم تركیب می شوند، زمانی كه با
همدیگرحرارت داده شوند و یك ایزتوپ را به وجود می آورند، كه درآن نقطه جوش مایع تركیبی پائین ترازدمای جوش هریك ازمایعات به شكل جداگانه است. واقعاً تمام مایعات ، زمانی كه به شكل تركیبی هستند و حرارت داده می شوند رفتاریك azeotropic یك ایزوتوپ را نشان می دهند.اگرچه روش های محاسباتی وجود دارد كه می توان رفتاراجزاء قراردادی را تخمین زد، تنها را
ه به دست آوردن تساوی نقطه جوش صحیح ازراه اندازه گیری است. این امكان وجود ندارد كه تركیب اجزائی را كاملاً ازیكدیگرتوسط تقطیر جدا كرد، دراین گونه موارد هریك ازاجزاء درشكل تركیبی باید فشارخاص صفررا داشته باشند. اگرتولید نهائی خالص هدف ماست، سپس جداسازی شیمیائی بیشتری باید به كارگرفته شود.
تقطیرگروه حرارت تركیب ایده ال دو ماده فرارa,b درتقطیرگروهی آغازمی شود تا زمانی كه تركیب به تبخیربالاترازنقطه جوش هرمایع برسد كه تركیب a,b را تشكیل داده است. نسبت بین a,b درتبخیرازنسبت آن درمایع متفاوت خواهد بود: نسبت موجود درمایع توسط اینكه چطور تركیب اصلی آماده شده است مشخص خواهد شد، درحالی كه نسبت موجود درتبخیردرتركیب فرارغنی ترخواهد بود، تبخیرازچالگرعبورخواهد كرد و درسیستم باقی خواهد ماند.این بدان معنی است كه نسبت
تركیبات درمایع باقی مانده درحال حاضربا نسبت اولیه متفاوت خواهد بود.نتیجه این گونه است كه نسبت درمایع تركیبی درحال تغییراست ودرجزء b بیشترخواهد شد.اینها عوامل افزایش نقطه جوش هستند ، كه درعوض موجب افزایش دما در تبخیرمی شوند كه موجب تغییرنسبت a,b درمرحله گازی می شود. این نتایج درتغییرات آرام نسبت b:a درتقطیرشدن است. اگرتغییردرنقطه تبخیربین دو جزء a,b بسیارزیاد باشد ، تركیب درابتدای تقطیربسیارغنی درجزء a خواهد بود و زمانی كه جزء a تقطیرشد،نقطه جوش مایع درجزء b افزایش می یابد.
تقطیرمداوم درتقطیرمداوم ، مراحل ازموارد بالا متفاوت ترخواهد بود كه درآن اجزاء هم ازتبخیرو هم مایع جدا خواهد شد درسرعتی كه نسبت تركیب دو جزء كاملاً با نسبت تركیب درابتدا یكسان باشد.دراین روش بخارجزء غنی شده a و بخارجزء غنی شده b به دست می آید. علاوه براین، بخارتركیب خام را می توان به تركیب تقطیربرای دوباره تكمیل كردن ( پركردن ) مایع اضافه كرد.
بهبودهای كلی هم تقطیرگروه وهم تقطیرمداوم رامی توان با استفاده ازكسرو كم كردن ستون دربالای بالون تقطیرانجام داد. این ستون موجب بهبود جداسازی ازطریق تهیه یك سطح وسیع تربرای تبخیرو جداسازی برای برخورد فراهم می كند. این امركمك می كند كه این درتساوی تا زمانی كه امكان دارد باقی بماند.این ستون حتی می تواند درسیستم های فرعی كوچك هم وجود داشته باشد كه تمامی آنها شامل مایع تركیب غنی شده و جوش است كه همه آنها مایع با نقطه تبخیرمساوی دارند.
تفاوت هائی بین مقیاس های آزمایشگاهی و مقیاس های صنعتی درستون اجزاء وجود دارد ، اما اصول یكی است. مثال هائی ازستون اجزاء درافزایش كارائی شامل :– دستگاه تقطیرهوا– ستون vigreux– ستون بسته شده– سیستم تقطیرگروه– سیستم نقطیرگروهی چرخشی
تقطیردرمقیاس آزمایشگاهی تقطیرهای مقیاس آزمایشگاهی تقریباً ، معمولاً به شكل تقطیرگروهی انجام می شود. وسیله ای كه درتقطیراستفاده می شود گاهی اوقات still نامیده می شود كه حداقل شامل یك ظرف است كه درآن ماده منبع حرارت داده می شود ، یك چگالگركه درآن حرارت تبخیربرای برگشت به حالت مایع سرد می شود و دریافت كننده كه درآن مایع خالص شده كه تقطیرشدن نامیده می شود. چندین تكنیك مقیاس آزمایشگاهی برای تقطیروجود دارد.
تقطیرساده درتقطیرساده تمام تبخیرها ( بخارهای داغ ) به سرعت به دستگاه چگالشگر منتقل می شود كه بخارها راخنك وتقطیرمی كند بنابراین، تقطیركردن كاملاً خالص نخواهد بود . تركیب آن یكسان خواهد ماند البته دردما وفشاروارده و می توان طبق قانون رالت حساب كرد. درنتیجه تقطیرساده معمولاً تنها برای جدا سازی مایعات كه نقاط جوش آنها به طورعمده ای تغییرمی كند ویا جداسازی مایعات ازمایعات ویا نفت است مورد استفاده قرارمی گیرد. برای اینگونه موارد ، نقطه تبخیراجزاء معمولاً به طورقابل ملاحظه ای متفاوت است كه قانون رالت نادیده گرفته می شود زیرا به دلیل توزیع بی اهمیت اجزاء كم فراراست. دراینگونه موارد تقطیرممكن است كاملاً خالص برای هدف مد نظرباشد.
تقطیرناچیز برای بسیاری ازموارد، نقطه جوش اجزاء درتركیب به اندازه كافی نزدیك است كه قانون رالت باید مورد توجه قرارگیرد. بنابراین تقطیرناچیزباید مورد استفاده قرارگیرد به خاطراینكه اجزاء را ازهم ازطریق چرخه های تبخیرتكراری دردرون ستون تقطیرجدا كرد.
به عنوان راهكاربرای خالص كردن باید حرارت دهیم ، و بخارهای آن به ستون تقطیرانتقال می یابد. وقتی این منتقل می شود سپس خنك می شود، و در دیوارهای چگالشگرتقطیرمی شوند. دراینجا ، تقطیرادامه می یابد تا ازطریق افزایش دمای تبخیرحرارت داده شود و یك باردیگربخارمی شود. اگرچه ، تركیب بخارهای تازه دوباره ازطریق قانون رالت مشخص خواهد شد. هریك ازچرخه های تقطیر- تبخیریك راهكارخالص برای اجزاء بسیارفرار ارائه می دهد. درواقع ، هرچرخه دردمای داده شده دقیقاً همانند وضعیت درستون تقطیررخ نمی دهد، بنابراین صفحه فرضی یك مفهوم است ونه یك توصیف دقیق.
صفحه های تئوریك بیشترمنجربه جداسازی بهترمی شود. سیستم تقطیرگروه چرخشی ازگروه چرخشی تفلون و یا فلزبرای اجباربخاربلند شده به ارتباط نزدیك تربا تقطیرگرپائین تربرخورد كند استفاده می كند كه موجب افزایش شمارصفحه های تئوریك می شود.
تقطیربخار همانند تقطیرخلأ ، تقطیربخاریك روش برای تقطیراجزاء است كه زود حرارت داده می شود. این مراحل شامل استفاده ازبخارحباب ازطریق حرارت تركیب ازمواد خام است با استفاده ازقانون رالت،برخی ازتركیب های هدف بخار خواهند شد.تركیب بخارخنك و تقطیرمی شود، معمولاً یك لایه ازنفت و یك لایه ازآب را ارائه می دهد. تقطیربخارگیاهان یكساله معطرمتفاوت و گلها منجربه تولید دو نوع ماده می شود كه شامل ماده نفتی خاص وتقطیرآبی گیاهان یكساله است.
مواد نفتی خاص اغلب درعطرسازی و تولید مواد خوشبو كاربرد دارد درحالی كه تقطیرآبی كاربرد فراوانی درعطرسازی ، پردازش غذا و حفاظت ازپوست دارد.
تقطیرخلأ برخی تركیبات دارای نقطه جوش بسیاربالائی هستند. برای جوشاندن اینگونه تركیبات ، اغلب بهتراست كه فشاررا
كه درآن اینگونه تركیبات به جوش می آیند را كاهش دهیم به جای اینكه دما را افزایش دهیم. زمانی كه فشاررا تا نقطه جوش اجزاء كاهش دادیم ، جوشاندن و بقیه مراحل تقطیررا می توان آغازكرد. این تكنیك به تقطیرخلأ اشاره می كند و معمولاً درآزمایشگاه به شكل تبخیركننده دواردرمی آید. این تكنیك برای تركیباتی كه جوشاندن فراترازدمای تركیبات درفشاراتمسفراست بسیارسودمند است كه بنابراین ازطریق هرنوع تلاش برای جوشاندن آنها تحت فشاراتمسفرتجزیه خواهد شد.
تقطیرحساس هوا درخلأ برخی تركیبات نقطه جوش بالائی دارندوهم چنین به هواحساس اند. یك سیستم تقطیرخلأ ساده همانطوركه دربالا نام برده شد را می توان مورد استفاده قرارداد، بدین وسیله خلأ با گازداخلی بعد ازتكمیل تقطیرجایگزین خواهد شد. اگرچه ، این سیستم رضایت بخش نیست ، اگرشخصی امید دارد كه قسمت هائی را به هنگام كاهش فشارجمع كند. برای انجام این یك تطابق عمده را می توان به انتهای چگالشگراضافه نمود و یاگرفتن نتیجه بهترو یا برای تركیبات حساس به هوا می توان ازیك دستگاه سه ضلع استفاده نمود. سه گوش perkin،وسیله ای درمقابل یك سری ازشیشه ویا نوار تفلون است كه اجازه می دهد تقطیرازبقیه still جدا شود، بدون آنكه بدنه اصلی تقطیریا ازخلأ و یا منبع حرارت جدا شود و بنابراین می تواند
درحالت تفكیك باقی بماند. برای انجام این ، ابتدا نمونه ازخلأ ازطریق نوارها جدا می شود وسپس خلأ برروی آن قرارمی گیرد البته با گازدرونی و سپس می توان آن را متوقف كرد و از بین برد. یك ردیف تازه ازمجموعه را می توان به تقطیراضافه نمود تا زمانی كه تمام تقطیرجمع آوری شود.
تقطیرمسیركوتاه تقطیرمسیركوتاه یك تكنیك تقطیراست كه شامل گذرتقطیرازمسیركوتاه است و اغلب چند سانتی متراست. یك مثال كلاسیك می تواند تقطیرشامل گذشتن تقطیرازیك حباب شیشه ای به یك حباب شیشه ای دیگراست ، بدون نیاز به چگالشگربرای جدا كردن دو حفره است. این تكنیك اغلب برای تركیبات مورد استفاده قرارمی گیرند كه دردمای بالای ثبات است. فواید آن این است كه دمای جوش مایعات بالاترازنقطه جوش مایعات چكان نیست و تنها گازها باید ازیك مسیركوتاه عبوركنند درحالی كه درعبورگاز قبل ازاینكه آنها دردمای پائین تردوباره سرد شوند.
انواع دیگر:– درتبخیردوار( چرخشی ) دستگاه تقطیرخلأ برای ازبین بردن حلال های بزرگ ازنمونه مورد استفاده قرار می گیرند. معمولاً خلأ توسط تزریق آب و یا پمپ انجام می شود.– در kugelrohr دستگاه تقطیركوتاه مسیرمعمولاً برای تركیبات با نقطه جوش بالا برای تقطیركردن استفاده می شود. این دستگاه شامل یك فر، كه جزء تقطیرشونده باید درآن قرارگیرد، جزء دریافت كننده كه بیرون ازفرقراردارد، ویك ن
مونه چرخشی است . خلأ معمولاً ازطریق یك پمپ خلأ استفاده می شود.– مراحل تقطیرشامل استفاده ازیك مسیرعمل كننده است . دراین مراحل، معمولاً محصولات دارای نقطه جوش پائین تری نسبت به واكنشی دارد. سپس تبخیرو ازتركیب واكنشی حذف می شود. وقتی كه محصول به طورپیوسته و مداوم درمقابل مراحل گروهی شكل گرفت ، فواید آن كمتراز راه اندازی دوباره واكنشی با مواد اولیه است.
– تقطیرسازنده شامل حرارت شدید جامدات درغیاب اكسیژن برای تبخیر مایعات با دمای بالای متفاوت است و thermolysis تولید می شود.گازهای تكامل یافته سرد و متراكم می شوند ( درتقطیرعادی ). تقطیرسازنده چوب برای گرفتن متانول ریشه اصلی نام این مراحل است ( الكل چوب ).– هرتبخیریك روش برای جداسازی تركیبات ازمایعات به وسیله تبخیرموقتی ازطریق اجزای بدون منفذ انجام می شود.– تقطیرخشك ، علی رغم اسمش ، واقعاً تقطیرنیست ، درعوض یك واكنش شیمیائی شناخته شده pyrolysis است كه درآن مواد سفت درشرایط كاهش به شدت حرارت می دهند و هرنوع اجزاء فرارجمع آوری می شوند.
– تقطیرشیره گرفتن اینگونه تعریف می شود كه تقطیردرحضورآمیختنی، نقطه جوش بالا، وجزء نسبتاً غیرفرار، حلال ، است كه هیچ نوع ایزوتوپ و اجزاء دیگررا درتركیب به وجود نمی آورد.– تبخیرتازه و یا تبخیرموقتی یك تبخیرگذرا است كه وقتی كه بخارمایع اشباع شده وارد مرحله كاهش درفشار توسط عبورازسوپاپ دریچه و یا هرنوع وسیله دریچه داراتفاق می افتد. این مراحل یكی ازساده ترین عملكردهاست.
– تقطیرسرد كننده یك روش قابل مقایسه خالص سازی با استفاده ازسرد كردن به جای تبخیراست. این درواقع تقطیرنیست، و محصولاتی را قابل مقایسه با تقطیرتولید نمی كند. این مراحل برای تولید شراب خنك والكل خنك استفاده می شود كه مقداراتانول وشكرموجود به طورجداگانه افزایش می یابد.– Codistillation یك نوع تقطیراست كه به حالت تركیب انجام می شود كه درآن دو جزء آمیخته نمی شوند.
فعل و انفعالات میان اجزاء هائی ازمحلول خواص منحصربه فرد ازمحلول را خلق می كند، به طوریكه بیشترین پیشرفت ها شامل تركیبات غیرمطلوب بوده و درجایی كه قانون رالت نمی توانست دست نگه دارد. این قبیل فعل و انفعالات دریك دمای جوش ثابت آزئوتروپ می تواند نتیجه حركت دادن یك تركیب خالص باشد ( درنتیجه دمای جوش تنها درعوض یك محدوده است ). محلول هائی كه محتوا اجزاشان دریك تشابه یكسان به عنوان بخارمعلوم، نتیجه ی یك آزئوتروپ می باشند. بنابراین تبخیرنمی تواند خلوص را تغییردهد،و تقطیرنمی تواند روی جدایی مؤثرباشد. برای مثال ، اتیل الكل و آب یك آزئوتروپ 95% در2/78 درجه سانتی گراد تشكیل می دهند.
اگرآزئوتروپ كه برای استفاده كردن مطرح شده خالصیش كافی نیست دراینجا با برخی ازشیوه های موجود آزئوتروپ را شكسته به یك عرق خالص نسبت می دهند. این دستگاه ازلحاظ روشش معروف به تقطیرآزئوتروپیك است. برخی روش ها به واسطه ترقی به ساخت آزئوتروپ های دیگردست یافتند. ( به وسیله تركیب كردن و افزودن اجزاء یا به وسیله تغییرات فشارمی توان یك آزئوتروپ جدید ایجاد كرد ). نوعی دیگركارها را به طورشیمیائی یا به طورفیزیكی برطرف می كند یا ناخالصی ها را جدا می كند. برای مثال درتصفیه اتانول بیش از95% ، یك عامل خشك كن یا بدون آب اینطورمی تواند درنتیجه اضافه كردن كربنات پتاسیم آب قابل حل را به آب غیرقابل حل
ازتبلورتبدیل كند. مولكول های غربال شده خیلی اوقات برای این هدف خوب به كارمی رود. هم چنین مایعات مخلوط نشدنی مثل آب و تولوئن به آسانی به شكل آزئوتروپ درمی آیند. به طورعادی این آزئوتروپ ها هستند كه به طرف یك درجه جوش پائین ترازآزئوتروپ می روند زیرا نقاط جوش آزئوتروپ نسبت به نقاط جوش هریك ازاجزاء خالص آن پائین تراست . دما وتركیباتی ازآزئوتروپ به واسطه فشاربخاربدون استفاده ازقانون رالت ازاجزاء خالصش به آسانی پیش بینی می
شوند.آزئوتروپ ها به آسانی دریك تقطیرشكسته می شوند و به وسیله یك سپراتورمایع – مایع درست می شوند ( یك تفنگ ) درتفكیك دولایه مایع بالائی كه فشرده هستند فقط یكی از دولایه مایع به طرف درست كردن تقطیربرمی گردد. آزئوتروپ هائی با دمای بالا بصورت مخلوط اسید هیدروكلریك 20% درآب می باشند.درنتیجه مفهوم كلمه این است كه نقطه جوش آزئوتروپ ها بیشترازنقطه جوش هریك ازاجزاء خالصش است. درتقطیرشكستن آزئوتروپیك ها و عبوردادن باندهای تقطیرمشكلات را كم می كند كه برای افزایش بحث به عنوان یك راهنمای روشن درتقطیرلازم است.
شكستن آزئوتروپ با به كارگیری فشارهای یك طرفه :
تقطیردرخلأمی تواند مخلوط های آزئوتروپیك راشكسته واستفاده كند.تغییرات دمائی به وسیله نیرو بخاروقتی كه تقطیریك آزئوتروپ ازسرما به نقاط جوش محلول به طورمداوم نمی تواند یك قسمت ثابت ازمحصول را تولید كند. تفكیك كردن دو نقطه جوشی كه دردستگاه تقطیرباقی ماندن،آنها فقط مشتركند؛ اینها می توانند فكركنند كه نیازدارند به انرژی قوی برای آزاد كردن یك بخارویژه. به وسیله یك آزئوتروپ تحت خلأ نمایش دهند،ممكن است نقطه جوش به واسطه رفتارهائی كه دربین اجزاءخالص فشارداردمتفاوت باشد.دونقطه جوش غیرمشترك و باندهای آزئوتروپیك ناپدید می شوند وقتی كه تمایل به بزرگ شدن كافی است. این روش ها بدون اشكال نیست . دریك مثال ، نمایش دادن یك محلول ازآب واتانول به اتانول اجازه می دهد كه در70 تورخلأ به طوركامل تقطیرشود. اگرچه، بخاراتانول به یك كندانسورخنك كننده عمده درسطح گداختن نیازدارد، بروداز 3/78 درجه سانتی گراد درفشاراتمسفربه 5/24 درجه سانتی گراد در
70تور. كوتاهی چنین نتایجی را درتبخیرهای زودگذردرمیان كندانسوروداخل منبع خلأ فراهم می آورد. همچنین كندانسورها می توانند روی تولید تأثیربگذارند. چنانچه دمای گداختن به طرف حداقل سقوط كند كندانس كردن تجهیزات سرد می تواند گرما را درمیان سطوح گداختن كم كند كه به وسیله سرعت آن می توانیم گرما را ازبخاراستخراج كنیم. مذاكرات، افزایش فشار یك تقطیرمی تواند نتیجه ی شكستن یك آزئوتروپ باشد اما آوردن آن ممكن است بوسیله تجزیه ی حرارت ، برای عضوی ازتركیبات خاص باشد.
حركت فشاردرتقطیر دراین روش تقطیربرای مخلوط های جداگانه آزئوتروپیك و قوانین مشابه به تقطیردرخلأ استفاده می شود كه این نوعی دست كاری درنقطه جوش به وسیله تغییرمیزان فشاراتمسفری برای یافتن راه حلی مناسب به كارمی رود. اگرراه حل آن است باید آن را درتقطیرخلأ خالص آزئوتروپیك انجام داد و انتخاب نمود .
به عنوان مثال، داشتن چنین نقطه مایع شدن پائینی درفشارنیازبه شكستن آزئوتروپیك دارد كه این تغییرات قادربه فراهم و تهیه برای آن نمی باشد و این حالت منجربه جاری شدن محصولات ( مایعات ) ازدستگاه تقطیربه منبع خلأ می شود. دراینجا، جدای ازتغییرو دستكاری فقط یك نقطه جوش ، یك ویا تعداد بیشتری نقطه جوش ، یكی پس ازدیگری تغییرمی كند كه این تغییرات نقطه جوش همراه با تغییراتی درتعداد ازنقاط فشارمی باشدكه برای مشخص كردن تعداد اجزاء درراه حل سوخت كه شامل محتوا می باشد استفاده می شود واین می تواند برای خالص سازی بسیارمفید باشد به این جهت كه آن نیازبه تجهیزات گرمائی بی نهایت كمی احتیاج دارد. به سادگی می توان به جای حركت فشارتقطیردریك راستا به منظورشكستن آزئوتروپیك دریك مرحله،می توان شكستن را در2 یا چندین مرحله با حركت فشار درروزاست . برای خلق و ایجاد یك گروه عمل كننده دراطراف نقطه اصلی یك حرارت قابل دسترس انجام می شود و شاید بتوان این كاربه وسیله حركت تغییراز یك فشارمنفی اتمسفریك و به یك فشارمثبت انجام داد. دراصل،حركت فشاردرتقطیرتلاشی است درجهت كاهش نامتعادلترین شرایط به وسیله توزیع و پراكنده كردن تغییرباردرتولید تجهیزات درمحیط تقطیر می باشد. اگرتمایل برای سوخت ادامه داشته باشد و یافشارتقطیرمورد نیازباشد آن به اندازه كافی خطرناك است وباید به متخصصین طراح هشدارداده شود وممكن است هرمرحله نیازبه ستون فیزیكی جداگانه ای داشته باشد. اگرفقط یك دسته مورد نیازباشد تنها یك ستون مشابه و یكسان می تواند تحت تمامی فشارمورد نیازایفای نقش كند ( انجام دهد ) و این ستون تنها ممكن كافی باشد؛ با پخش كردن vapour دربالون ، پس ازاولین تقطیربالون خالی می شود و اولین تقطیر به نقطه ابتدا و شروع برگردانده می شود وتقطیرتحت شرایط دومین فشارو; دوباره به حركت درمی آید. انتخاب اجزاء تقطیربستگی به انرژی مورد نیازبرای بخاركردن ویا تبخیرآن ازمرحله سوخت دارد. حركت فشاردرتقطیردرطول مرحله خالص سازی ازاستات اتیل پس ازتركیب با اتانول استفاده می شود.
تقطیرصنعتی
مقیاس بالائی ازتقطیرصنعتی هم درمقادیرگروهی و زیاد وناچیزوكم درخلأ آزئوتروپیك درعصاره وشیره گرفتن و تقطیربخاركاربرد دارد. بیشترین مورد استفاده تقطیرصنعتی مداوم ، تقطیربا ثبات درمقیاس كم درپالایش نفت خام، طرح های پتروشیمیائی و طرح های روند گازطبیعی استفاده می شود. تقطیرصنعتی ( 15) ( 16 ) یكی ازمعمول ترین و رایج ترین تقطیرها می باشد كه درستون هائی استوانه ای بزرگ و عمود، انجام می شود كه به عنوان برج تقطیرویا ستون تقطیربا قطری درحدود 65 سانتی متردر16متروارتفاع درحدود6 مترتا 90متریا بیشترشناخته شده است.
زمانی كه روند سوخت گیری،تركیبات متفاوت و ناهمگون و گوناگونی داشته باشد می تواند همانند تقطیرنفت خام ، خروج مایع ازفاصله ستون كه منجربه عقب نشینی متفاوت و تولید محصول با نقاط جوش و یا درجات جوش متفاوت می شود. سبك ترین محصول ( آنهائی كه كمترین نقطه جوش را دارند ) ازبالای ستون خارج می شود و محصولات سنگین ( آنهائی كه بالاترین نقطه جوش را دارند ) از انتهای ستون خارج می شود و معمولاً تحتانی و زیرین نامیده می شود.
ادامه خواندن مقاله در مورد تقطير
نوشته مقاله در مورد تقطير اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.