Nøkkelforskjell – Azeotropic vs Extractive Destillation
Nøkkelforskjellen mellom azeotrop og ekstraktiv destillasjon er at ved azeotrop destillasjon kreves dannelsen av en azeotrop for å separere komponentene i en blanding, mens det i ekstraktiv destillasjon ikke finner sted noen azeotrop dannelse.
Destillasjon er prosessen med å rense en væske ved en prosess med oppvarming og avkjøling. Ved azeotrop destillasjon dannes en azeotrop før separering av komponenter fra en blanding. En azeotrop er en blanding av komponenter med konstant kokepunkt. I ekstraktiv destillasjonsprosess er det ikke nødvendig å danne en azeotrop. I den metoden tilsettes en tredje komponent til en binær blanding. Denne tredje komponenten kan påvirke volatiliteten til eksisterende komponenter.
Hva er Azeotropic Destillation?
Azeotrop destillasjon er en separasjonsteknikk som brukes til å skille komponentene i en blanding ved å danne en azeotrop. Azeotroper er komponentblandinger med konstant kokepunkt. Denne typen blanding kan ikke separeres i komponenter ved enkel destillasjon siden alle komponentene har samme kokepunkt. Når en azeotrop blanding kokes, er andelen komponenter i væsken og dens dampfase lik.
I azeotropisk destillasjonsmetode tilsettes en ny komponent (kjent som entrainer) til den azeotropiske blandingen for å danne en ny azeotrop som koker ved lavere temperatur enn den eksisterende azeotropen. Da har systemet to ikke-blandbare væskefaser med forskjellige kokepunkter (heterogent).
Figur 01: Systemet for å separere etanol (E) fra vann (W) ved bruk av benzen (B)
La oss for eksempel vurdere en blanding av etanol og vann. Det er kjent som en binær azeotrop fordi det er to blandbare komponenter i blandingen. Hvis benzen tilsettes som entrainer til denne blandingen, kan det påvirke flyktigheten til andre komponenter i blandingen. Blandingen kalles nå tertiær azeotrop siden det er tre komponenter i blandingen. Når denne blandingen destilleres, er den kjent som azeotropisk destillasjon.
Hva er ekstraktiv destillasjon?
Ekstraksjonsdestillasjon er en separasjonsteknikk som inkluderer tilsetning av en tredje komponent til en binær blanding for å tillate separasjon av de to komponentene. Den tredje komponenten fordamper imidlertid ikke under destillasjonsprosessen; den tredje komponenten skal være mindre flyktig. Ellers bør den ha et høyere kokepunkt.
Hvis den binære blandingen har to komponenter med relativt likt kokepunkt, kan disse komponentene ikke skilles ved enkel destillasjon. Dette skjer siden begge komponentene vil fordampes ved nesten like temperaturer (dårlig oppløsning).
Figur 02: Et system som viser den ekstraktive destillasjonen av A- og B-blanding ved bruk av E-løsningsmiddel
Under den ekstraktive destillasjonsprosessen dannes det ikke en azeotrop. Prosessen involverer et løsningsmiddel med svært lav flyktighet som løsningsmiddel i komponentblandingen. Det er kjent som separasjonsløsningsmidlet. Under destillasjonen vil komponenten med høyest flyktighet lett fordampes som toppprodukt. Resten er løsningsmidlet og den andre komponenten (i den binære blandingen). Siden løsningsmidlet ikke danner en azeotrop med den andre komponenten, kan det også enkelt separeres med en tilgjengelig metode.
For eksempel kan ekstraksjon av toluen fra parafin gjøres med ekstraktiv destillasjonsmetode. Blandingen av toluen og iso-oktan har nesten like molekylvekter. Derfor er separasjonen av toluen fra denne blandingen svært vanskelig. Men når fenol tilsettes denne blandingen, øker kokepunktet for iso-oktan. Dette gjør det enkelt å skille toluen fra denne blandingen.
Hva er forskjellen mellom azeotropisk og ekstraktiv destillasjon?
Azeotropisk vs ekstraktiv destillasjon |
|
| Azeotrop destillasjon er en separasjonsteknikk som brukes til å skille komponentene i en blanding ved å danne en azeotrop. | Ekstraksjonsdestillasjon er en separasjonsteknikk som inkluderer tilsetning av en tredje komponent til en binær blanding for å tillate separasjon av de to komponentene. |
| Teknikk | |
| I azeotropisk destillasjonsteknikk er dannelsen av en azeotrop før destillasjonen viktig. | I ekstraktiv destillasjonsteknikk tilsettes en ikke-flyktig komponent til blandingen som kan påvirke flyktigheten til komponentene i blandingen. |
| Separation | |
| Azeotrop destillasjon separerer en komponent i dampfasen som har samme kjemiske sammensetning som i væskefasen. | Ekstraksjonsdestillasjon skiller en komponent fra en matrise av stoffer. |
Sammendrag – Azeotropic vs Extractive Destillation
Destillasjon er en kjemisk teknikk som brukes til å separere ulike komponenter i en blanding. Det finnes mange typer destillasjonsteknikker, enkel destillasjon er den enkleste typen. Azeotropisk destillasjon og ekstraktiv destillasjon er to viktige typer destillasjon. Forskjellen mellom azeotrop og ekstraktiv destillasjon er at dannelsen av en azeotrop er nødvendig for å separere komponentene i en blanding, mens det i ekstraktiv destillasjon ikke finner sted noen azeotrop dannelse.
