nyckelskillnad – Azeotropisk vs extraktiv destillation
Nyckelskillnaden mellan azeotropisk och extraktiv destillation är att vid azeotropisk destillation krävs bildandet av en azeotrop för att separera komponenterna i en blandning medan, vid extraktiv destillation, ingen azeotropbildning äger rum.
Destillation är processen att rena en vätska genom en process av uppvärmning och kylning. Vid azeotropisk destillation bildas en azeotrop innan komponenterna separeras från en blandning. En azeotrop är en blandning av komponenter med konstant kokpunkt. I extraktiv destillationsprocess finns det inget behov av att bilda en azeotrop. I den metoden tillsätts en tredje komponent till en binär blandning. Denna tredje komponent kan påverka volatiliteten hos befintliga komponenter.
Vad är Azeotropic Destillation?
Azeotropisk destillation är en separationsteknik som används för att separera komponenterna i en blandning genom att bilda en azeotrop. Azeotroper är komponentblandningar med konstant kokpunkt. Denna typ av blandning kan inte separeras i komponenter genom enkel destillation eftersom alla komponenter har samma kokpunkt. När en azeotrop blandning kokas är andelen komponenter i vätskan och dess ångfas lika.
I azeotropisk destillationsmetod tillsätts en ny komponent (känd som entrainer) till den azeotropiska blandningen för att bilda en ny azeotrop som kokar vid en lägre temperatur än den befintliga azeotropen. Sedan har systemet två oblandbara vätskefaser med olika kokpunkter (heterogen).
Figur 01: Systemet för att separera etanol (E) från vatten (W) med bensen (B)
Låt oss till exempel överväga en blandning av etanol och vatten. Det är känt som en binär azeotrop eftersom det finns två blandbara komponenter i blandningen. Om bensen tillsätts som medbringare till denna blandning kan det påverka flyktigheten hos andra komponenter i blandningen. Blandningen kallas nu för tertiär azeotrop eftersom det finns tre komponenter i blandningen. När denna blandning destilleras kallas den azeotropisk destillation.
Vad är extraktiv destillation?
Extraktiv destillation är en separationsteknik som inkluderar tillsats av en tredje komponent till en binär blandning för att möjliggöra separation av de två komponenterna. Den tredje komponenten förångas emellertid inte under destillationsprocessen; den tredje komponenten bör vara mindre flyktig. Annars bör den ha en högre kokpunkt.
Om den binära blandningen har två komponenter med relativt likartade kokpunkter, kan dessa komponenter inte separeras genom enkel destillation. Detta händer eftersom båda komponenterna kommer att förångas vid nästan liknande temperaturer (dålig upplösning).
Figur 02: Ett system som visar den extraktiva destillationen av A- och B-blandningar med E-lösningsmedel
Under den extraktiva destillationsprocessen bildas ingen azeotrop. Processen involverar ett lösningsmedel med mycket låg flyktighet som lösningsmedel i komponentblandningen. Det är känt som separationslösningsmedlet. Under destillationen kommer komponenten med högst flyktighet att förångas lätt som toppprodukt. Resten är lösningsmedlet och den andra komponenten (i den binära blandningen). Eftersom lösningsmedlet inte bildar en azeotrop med den andra komponenten kan det också enkelt separeras med en tillgänglig metod.
Extraktion av toluen från paraffin kan till exempel göras med en extraktiv destillationsmetod. Blandningen av toluen och iso-oktan har nästan liknande molekylvikter. Därför är separationen av toluen från denna blandning mycket svår. Men när fenol tillsätts till denna blandning ökar kokpunkten för iso-oktan. Detta gör det enkelt att separera toluen från denna blandning.
Vad är skillnaden mellan Azeotropisk och extraktiv destillation?
Azeotropisk vs extraktiv destillation |
|
| Azeotropisk destillation är en separationsteknik som används för att separera komponenterna i en blandning genom att bilda en azeotrop. | Extraktiv destillation är en separationsteknik som inkluderar tillsats av en tredje komponent till en binär blandning för att möjliggöra separation av de två komponenterna. |
| Teknik | |
| I azeotropisk destillationsteknik är det viktigt att bilda en azeotrop före destillationen. | I extraktiv destillationsteknik tillsätts en icke-flyktig komponent till blandningen som kan påverka flyktigheten hos komponenterna i blandningen. |
| Separation | |
| Azeotropisk destillation separerar en komponent i ångfasen som har samma kemiska sammansättning som i vätskefasen. | Extraktiv destillation separerar en komponent från en matris av ämnen. |
Sammanfattning – Azeotropic vs Extractive Destillation
Destillation är en kemisk teknik som används för att separera olika komponenter i en blandning. Det finns många typer av destillationstekniker, enkel destillation är den enklaste typen. Azeotropisk destillation och extraktiv destillation är två viktiga typer av destillation. Skillnaden mellan azeotropisk och extraktiv destillation är att bildningen av en azeotrop krävs för att separera komponenterna i en blandning medan, vid extraktiv destillation, ingen azeotropbildning äger rum.
