تقطیر روشی است که از آن برای جداسازی مواد بر پایه فراریت به کار می‌رود. این فرایند بخشی از یک فرایند شیمیایی است که در واحدهای صنعتی بیشتر کاربرد دارد.
از روش تقطیر و استفاده از دستگاه تقطیر(عرق گیری گیاهی) (distillation machine) برای رسیدن به اهداف گوناگونی استفاده می شود برای مثال می توان برای جداسازی آب شیرین از آب نمک به کار برد. همچنین یکی از بهترین دستگاه های این حوزه، دستگاه تقطیر ای جی می باشد.
هوا نیز با این فرایند تجزیه میشود و به بخش‌های مجزایی مثل اکسیژن و هلیوم خالص تبدیل میشود. در نفت خام نیز تقطیر باعث تولید محصولات مناسب حمل و نقل یا تولید گرما و تولید برق میشود. برای افزایش درصد خالصیت الکل جهت کاربردهای پزشکی نیز از فرآیند تقطیر می توان استفاده کرد.
اگر بخواهیم در مورد فراریت توضیح دهیم باید بگوییم، فراریت یعنی تمایل هر ماده برای تبدیل شدن به بخار می باشد که با فشار بخار رابطه مستقیمی دارد به طوری که هر چه قدر فشار بخار ماده در دمای بالاتری باشد، تمایل آن ماده برای تبدیل به بخار شدن نیز بالاتر می‌رود و در نتیجه فراریت ماده بالا می رود.
فراریت و دمای جوش با هم رابطه معکوسی دارند .یعنی هر چه آن ماده فرارتر باشد، در دمای پایینی به جوش می آید به عنوان مثال بنزین از آب فرارتر است. تقطیر به روش امروزی توسط جابربن حیان که یک دانشمند مسلمان بود، اختراع شد و استفاده از بالن آزمایشگاهی به همراه تجهیزات دیگر جهت تقطیر را ابداع کرد.
کاربردهای تقطیر با دستگاه تقطیر
تقطیر در چهار دسته آزمایشگاهی، تقطیر جهت دستیابی به داروها و عطریات، صنایع غذایی و تقطیر صنعتی کاربرد دارد. البته در زمینه صنایع غذایی و تولید داروها و عطریات فرایند تقطیر جهت خالص سازی انجام نمی شود بلکه با هدف به دست آوردن محصول مقطر انجام میشود.
تفاوت مقیاس صنعتی و آزمایشگاهی نیز در این است که در مقیاس آزمایشگاهی، تقطیر به شکل ناپیوسته انجام میشود در صورتی که در گروه صنعتی، تقطیر به شکل پیوسته انجام میشود. در فرایند ناپیوسته تقطیر، ماده اصلی با بخارات به دست آمده ترکیب می شود که با توجه به مدت زمان عملیات متغیر است.
در این نوع فرایند در ابتدا مقداری ماده شیمیایی وارد دستگاه میشود. با شروع تقطیر هرکدام از مواد به نسبت فراریت خود از محلول جدا می شوند و ابتدا ماده با فراریت پایین و در آخر ماده با فراریت بالا جدا می‌شوند.
پس از کامل شدن فرآیند دوباره محلول جدید وارد می شود. به عنوان مثال گلاب گیری به این روش انجام می‌گیرد و محلول آب و گل وارد یک دیگ می‌شوند. از چنین فرایندی جهت خالص سازی الکل نیز استفاده می شود.
در عملیات پیوسته، ماده اصلی و بخارات حاصله ترکیب می شود و در نهایت محصولات خارج می‌شوند. در تقطیر ساده بخارات تولید شده به شکل مستقیم وارد چگالنده می شود و در چگالنده عمل میعان صورت می‌گیرد. به همین خاطر محصول مقطر به دست آمده خالص نیست.
از این روش فقط برای جداسازی موادی استفاده می شود که تفاوت زیادی در میزان فراریت و نقطه جوش داشته باشند. از دیگر کاربردهای این روش جداسازی مایعات از نفت یا مواد جامد می توان اشاره داشته باشیم.
تقطیر جز به جز این است که در بعضی مواد، نقطه جوش محلول به یکدیگر نزدیک است در چنین مواردی از تقطیر جز به جز استفاده می شود که در این روش عملیات تقطیر ساده چندین بار تکرار می شود. به این معنی که عمل تبخیر و چگالش در مراحل مختلف انجام می شود تا به محصول مورد نظر دست پیدا کنید.
تقطیر با بخار به وسیله ی دستگاه تقطیر
تقطیر با بخار نیز روش دیگری است که این روش برای محلول هایی که نسبت به گرما حساسیت دارند، کاربرد دارد. این مواد مانند ترکیبات آروماتیک در تماس با حرارت ممکن است تجزیه و تخریب شوند.
در تقطیر با بخار از حباب های تشکیل شده بخار برای حمل بخشی از محلول استفاده میشود. این مواد همراه با بخار وارد چگالنده می‌شوند و از آنجایی که ترکیبات آروماتیک در آب حل نمی شوند، پس از میعان به صورت لایه ای مجزا از آب جدا می‌شوند.
بدون استفاده از این روش مجبوریم ترکیبات آروماتیک را در دمای بسیار بالا بجوشانیم که باعث تخریب آنها می شود ولی با ابداع و اختراع روش تحقیق تیر در خلع این مشکل تا حد زیادی حل شده است.
تقطیر در خلاء روشی است که در تقطیر برش های سنگین نفت خام از آن استفاده می شود. می دانیم که برخی از ترکیبات شیمیایی دمای جوش بسیار بالایی دارد که با کاهش فشار می توانیم دمای جوش را پایین بیاوریم چون که در دمای بسیار زیاد امکان تخریب مواد وجود دارد یا امکان دارد از نظر عملیاتی، دسترسی به دمای بالا هزینه زیادی در بر داشته باشد.
وقتی که فشار پایین می آید و به فشار بخار محلول در دمای پایین تبدیل می شود، عملیات تبخیر آغاز میشود. برای بهتر درک کردن این موضوع در نظر بگیرید آب در نقاط با ارتفاع بیشتر و فشار کمتر، زودتر به جوش می آید یا وقتی در دمای پایین تر باشد؟
هنگامی که به درصد خالصیت بیشتری از الکل نیاز داشته باشیم، از فنونی که برای شکستن ترکیب ماده وجود دارد، استفاده می کنیم که به این روش تقطیر آزئوتروپیک می گویند. بر اساس استفاده این روش پرش از نقطه آزئوتروپیک با تغییر فشار یا وارد کردن یک ماده سوم می باشد.
می توان از روش های دیگری نیز، ناخالصی ها را جدا کرد. به عنوان مثال جهت خالص سازی بالای ۹۵ درصد اتانول می توان از وارد کردن ماده سوم مثل پتاسیم کربنات برای آب گیری بهتر استفاده کنیم. در روش تقطیر واکنشی از رآکتور به عنوان تبخیر کننده استفاده می شود. در تقطیر واکنشی، دمای جوش ماده واکنشی از دمای جوش واکنش دهنده ها پایین تر است.
هنگامی که ماده در دمای جوش باشد و واکنش دهنده ها هنوز در فاز مایع باشند، محصول تولید می شود. این محصول شروع به تبخیر می‌کند که بخار به دست آمده مثل روش تقطیر ساده با ورود به چگالنده و ایجاد میعان، جدا می شود.
تقطیر صنعتی با دستگاه تقطیر
تقطیر صنعتی نیز نوعی روش تقطیر (عرق گیری) است که بیشتر در ستون های بزرگ عمودی به نام برج تقطیر انجام می شود. قطر این برج ها بیشتر از ۶ متر و طول آنها حدود ۶۰ متر است. وقتی که مواد فرایند تقطیر مانند نفت حاوی ترکیبات گوناگونی باشد، با خروج بخشی از محصول از قسمتهای مختلف برج می توان به محصول جدید دست یافت که به هر کدام از این محصولات یک برش می گویند.
روش های ذکر شده بالا روش‌های مختلف تقطیر هستند که در صنایع شیمیایی، داروسازی، تهیه عرقیات و... یکی از این روش ها کاربرد دارد. فرایند تقطیر با استفاده از دستگاه تقطیر امکان پذیر است که در گذشته به شکل دستی ساخته می شد. هم اکنون انواع دستگاه تقطیر در سایز ها و اندازه های مختلف جهت تولید انواع محصولات، تولید و به بازار عرضه شده است. برای دیدن انواع دستگاه تقطیر(عرق گیری) به سایت https://ag777.com رجوع کنید.
همچنین این شرکت دستگاه های کاربردی دیگری نیز مثل دستگاه تقطیر(دستگاه عرق گیری) دارد. می توانید از مشاورین این شرکت دراین باره کمک بگیرید.