כיצד עובד זיקוק שבר?

תוֹכֶן

• נקודות רתיחה
• זיקוק
• זיקוק שברירי
• שימושים
• עובדה מהנה

זיקוק הוא תהליך ההפרדה של שני נוזלים או יותר על בסיס הבדלים בנקודות הרתיחה שלהם. כאשר נקודות הרתיחה של הנוזלים דומות מאוד, אולם ההפרדה בזיקוק רגיל הופכת ללא יעילה או בלתי אפשרית. זיקוק שברירי הוא תהליך זיקוק שונה המאפשר הפרדת נוזלים עם נקודות רתיחה דומות.

נקודות רתיחה

נקודת הרתיחה של נוזל היא הטמפרטורה בה הוא הופך לאדים. נוזלים שומרים על נקודת הרתיחה האופיינית גם כאשר הם מעורבבים עם נוזלים אחרים. זה מייצג את העיקרון הבסיסי של זיקוק --- שניתן להפריד נוזלים על ידי המרת הנוזל עם נקודת הרתיחה הנמוכה ביותר לאדים, ואז המרת האדים חזרה למצב הנוזל לאחר שהוא עבר למיכל נפרד.

זיקוק

בתהליך הזיקוק מניחים את תערובת הנוזל בבקבוק רותח, המחובר לטור קירור המכונה מעבה, שקצהו הנגדי מחובר לבקבוקת קבלה. הקבל יושב אופקי עם שיפוע קל כלפי מטה, כך שניתן לאסוף את האדים המגיעים אל הקבל ומוסבים חזרה לנוזל בבקבוקת הקליטה. המחלקה לכימיה במכללת וואק יער מספקת תרשים של ההתקנה. לאחר סיום הזיקוק הנוזל הנרתח הנמוך ביותר מסתיים בבקבוקת הקליטה (ונקרא "התזקיק") והנוזל הרותח הגבוה יותר נשאר בבקבוק הרותח.

זיקוק שברירי

הגדרת זיקוק שברנית כוללת עמוד נוסף שיושב אנכית על גבי הבקבוק הרותח ואליו מחובר הקבל. מטרתו היא להגדיל את המרחק שעליו אדי לנסוע כדי להגיע לקבל. העמודים ארוזים בדרך כלל בחרוזי זכוכית או חתיכות קרמיקה כדי להגדיל את שטח הפנים שאליו אדים חייבים לבוא במגע כשהוא מועבר לקבל.

במהלך זיקוק רגיל, כמות משמעותית של הנוזל הגבוה יותר רותח יתאדה ותעבור לבקבוק האיסוף, והופכת למעשה לטומאה במוצר המזוקק. זה בעייתי במיוחד כאשר לנוזלים המופרדים יש נקודות רתיחה דומות. ככל ששטח שטח גדול יותר שנוזל הנוזל גבוה יותר רותח לאורך הדרך, כך גדל הסיכוי להתעבות בחזרה לנוזל ולחזור לבקבוק הרותח. זיקוק שבר משתמש בשטח פנים מוגבר זה כדי לשפר את יעילות הזיקוק.

שימושים

שני היישומים העיקריים של זיקוק שברירי הם זיקוק נפט גולמי וייצור משקאות חריפים (משקאות אלכוהוליים).

שמן גולמי מכיל כימיקלים שונים ורבים מהם בעלי נקודות רתיחה דומות. בתי הזיקוק מפרידים כימיקלים אלה על ידי נקודת רתיחה למוצרים שונים. השברים הרותחים התחתונים הופכים לגז נפט או לבנזין, השברים הרותחים הביניים הופכים לשמן דלק, סולר או נפט, והשברים הרותחים ביותר הופכים לשעווה פרפין או אספלט.

התסיסה של סוכרים לאלכוהול נפסקת כאשר תכולת האלכוהול מתקרבת ל 13 אחוזים מכיוון שהשמרים אינם יכולים לשרוד בריכוזי אלכוהול גבוהים יותר. נקודות הרתיחה של אלכוהול (78.5 מעלות צלזיוס) ומים (100 מעלות צלזיוס) דומות די בכך שמזקקות צריכות להשתמש בזיקוק שברירי כדי לרכז את האלכוהול לכ 50 אחוז (מה שמכונה אז "רוחות").

עובדה מהנה

תהליך הזיקוק בבית זיקוק צורך 2 חביות שמן באנרגיה עבור כל 100 חביות שמן מזוקק.