Chưng cất là gì? Mục đích, công dụng, nguyên tắc của chưng cất như thế nào. Các phương pháp chưng cất hiện nay là gì? Và tháp chưng cất là gì? Tháp chưng cất được phân loại ra sao, ưu – nhược của từng loại tháp thể hiện như thế nào?
Đó là tất cả những nội dung mà hôm nay Công Ty Trung Sơn sẽ thông tin đến quý bạn đọc.
Chưng cất là khái niệm mà ngày nay chúng ta nghe rất nhiều nhưng liệu các bạn có hiểu đầy đủ và đúng đắn các vấn đề bên trong của Chưng cất không? Nếu không, thì bạn hãy bỏ ra một vài phút để có thể xem qua bài viết của công ty Trung Sơn chúng tôi.
Nào bây giờ chúng ta cùng nhau tìm hiểu CHƯNG CẤT LÀ GÌ?
CHƯNG CẤT LÀ GÌ? BẢN CHẤT CỦA CHƯNG CẤT
Chưng cất là gì?
Chưng cất có thể được hiểu đơn giản là một phương pháp tách dùng nhiệt để tách hỗn hợp đồng thể (dung dịch) của các chất lỏng, khí khác nhau thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau sẽ đưa đến hóa chất tinh khiết hơn.
Khi chưng cất ta sẽ thu được khá nhiều thành phẩm và nó thường phụ thuộc vào cấu tử. Cấu tử bao nhiêu thì sẽ có bấy nhiêu sản phẩm.
Bản chất của chưng cất là gì?
Bản chất của chưng cất chính là dựa vào nhiệt độ sôi hay nhiệt độ bay hơi khác nhau để tách các cấu tử bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần quá trình bay hơi và ngưng tụ.
MỤC ĐÍCH CỦA CHƯNG CẤT
Chưng cất có khá nhiều ứng dụng như:
-
- Làm sạch các tạp chất như các chất keo, nhựa bẩn, … trong quá trình sản xuất rượu hoặc chưng cất tinh dầu.
- Thu các sản phẩm từ quá trình như chưng cất rượu, chưng cất cồn và chưng cất tinh dầu, …
- Nâng cao chất lượng của sản phẩm vì qua quá trình chưng cất sẽ đem đến sản phẩm có độ tinh khiết cao hơn.
Tìm hiểu thêm thông tin khác: Một số thiết bị phòng Lab tiêu biểu cần phải có – Trung Sơn
CÔNG DỤNG CỦA CHƯNG CẤT
Chưng cất đã không còn là khái niệm xa lạ đối với hầu hết chúng ta bởi vì sự phát triển vượt bậc của công nghiệp rất nhiều hóa chất có độ tinh khiết cao mà chưng cất lại là một phương pháp để tạo ra hóa chất tinh khiết cần thiết đó.
Chưng cất được áp dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp như công nghiệp thực phẩm, sinh học và hóa chất
Ví dụ cụ thể đó là dùng để chế biến rượu, cồn, tinh dầu, điều chế oxi, lọc dầu, …
NGUYÊN TẮC CỦA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT
Tính đặc biệt của chưng cất chính là dùng năng lượng như là phương tiện trợ giúp để tách. Năng lượng có một ưu thế lớn đó là có thể dễ dàng đưa vào và lấy ra khỏi một hệ thống. Các nguyên tắc của quá trình chưng cất như sau:
Lặp lại bước tách hỗn hợp
Nồng độ của chất cần phải tách có thể được tiếp tục nâng cao bằng cách tiếp tục chưng cất lại phần cất. Nhiệt độ sôi khác nhau càng lớn thì người ta cần càng ít lần chưng cất để đạt đến một nồng độ nhất định.
Chưng cất phân đoạn
Chưng cất phân đoạn là một trong những phương pháp kinh điển dùng để tách các chất bay hơi ra khỏi một hỗn hợp dựa vào sự khác biệt nhiệt độ sôi của các chất trong hỗn hợp.
Chưng cất lôi cuốn
Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước dựa trên sự khuếch tán và lôi cuốn theo hơi nước của những hợp chất hữu cơ trong tinh dầu khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao. Sự khuếch tán sẽ dễ dàng khi tế bào chứa tinh dầu trương phồng do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão hòa trong một thời gian nhất định.
Rượu và các hỗn hợp đẳng phí
Ứng dụng lâu đời nhất và đồng thời là được biết đến nhiều nhất của chưng cất là sản xuất rượu mạnh.
Đặc biệt, một tỷ lệ nhất định của hỗn hợp hai chất lỏng mà không thể tiếp tục tách bằng phương pháp chưng cất được nữa. Các hỗn hợp này được gọi là hỗn hợp đẳng phí. Nếu muốn tăng nồng độ của cồn phải dùng đến các phương pháp tinh cất đặc biệt khác.
CÁC PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT
Trong sản xuất ta gặp những phương pháp chưng sau đây:
Chưng cất đơn giản
Đây là quá trình chưng cất nước dùng để tách các hỗn hợp gồm có các cấu tử có độ bay hơi khác nhau. Phương pháp này thường dùng để tách sơ bộ hoặc làm sạch các cấu tử khỏi tạp chất.
Cách tiến hành:
Vật liệu được nạp vào nồi chưng. Tại đây, vật liệu sẽ được đun nóng trực tiếp bằng củi hoặc than hoặc gián tiếp qua bộ phận truyền nhiệt đến nhiệt độ bay hơi. Khi sôi hơi bốc lên được ngưng tụ trong thiết bị làm lạnh. Chất lỏng được thu vào bình chứa, các chất bã hoặc dung dịch khó bay hơi sẽ được tháo ra ngoài.
Nếu muốn thu được sản phẩm có độ tinh khiết cao hơn thì họ sẽ sử dụng phương pháp chưng cất đơn giản có hồi lưu tức là một phần khí bốc lên sẽ ngưng tụ tại thiết bị hồi lưu rồi trở lại nồi chưng, phần còn lại qua thiết bị làm lạnh để trở nên tinh khiết hơn.
CHƯNG CẤT BẰNG HƠI NƯỚC TRỰC TIẾP
Đây là phương pháp dùng để tách các hỗn hợp gồm các chất khó bay hơi và tạp chất không bay hơi, thường được ứng dụng trong trường hợp chất được tách không tan trong nước.
Đây là phương pháp được dùng trong trường hợp cần hạ thấp nhiệt độ sôi của cấu tử.
Cách tiến hành:
Phun hơi nước bão hòa hoặc quá nhiệt qua lớp chất lỏng bằng một bộ phận phun. Trong quá trình tiếp xúc giữa hơi nước và chất lỏng, các cấu tử cần tách sẽ khuếch tán vào hơi. Hỗn hợp hơi nước và cấu tử bay hơi sẽ được ngưng tụ và tách thành sản phẩm.
Ưu điểm của chưng cất bằng hơi nước trực tiếp đó là giảm được nhiệt độ sôi, chúng ta có tách khi nó chưa đến nhiệt độ sôi của nó.
Chưng luyện
Đây là phương pháp phổ biến nhất dùng để tách hoàn toàn hỗn hợp các cấu tử bay hơi có tính chất hòa tan một phần hoặc hòa tan hoàn toàn vào nhau. Chưng luyện ở áp suất thấp dùng cho các hỗn hợp dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao và hỗn hợp có nhiệt độ sôi quá cao.
Cách tiến hành:
Phương pháp chưng cất đơn giản không thu được sản phẩm có nồng độ tinh khiết cao vì vậy ta sẽ tiến hành chưng cất đơn giản nhiều lần. Chỉ thu được một sản phẩm đáy có nhiều cấu từ ít bay hơi ta có một cách đó là cho các sản phẩm đáy của nồi sau lần lượt quay lại nồi trước.
Ưu điểm: Sản phẩm thu được có độ tinh khiết cao
Nhược điểm: Bộ máy như vậy rất cồng kềnh.
THÁP CHƯNG CẤT LÀ GÌ?
Tháp chưng cất là một hệ thống gồm nhiều đĩa, mỗi đĩa của tháp ứng với một nồi chưng trong quá trình chưng cất. Bộ phận đun nóng ở dưới đáy. Hơi đi từ dưới qua các lỗ của đĩa. Chất lỏng chảy từ trên xuống qua các ống chuyền. Nồng độ các cấu tử sẽ thay đổi theo chiều cao của tháp, nhiệt độ sôi cũng thay đổi tương ứng.
Các loại tháp chưng cất sử dụng trong công nghiệp:
-
- Tháp chưng cất dùng mâm xuyên lỗ hoặc mâm đĩa lưới
- Tháp chưng cất dùng mâm chóp
- Tháp đệm (tháp chưng cất dùng vật chêm)
Xem thêm: Đối Lưu Là Gì? Những Điều Cần Biết Về Hiện Tượng Đối Lưu
PHÂN LOẠI THÁP VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA TỪNG THÁP CHƯNG CẤT
TÊN ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM THÁP CHƯNG CẤT MÂM XUYÊN LỖChế tạo đơn giản , vệ sinh dễ dàng , trở lực thấp hơn tháp chóp , ít tốn kim loại hơn tháp chóp. Yêu cầu kỹ thuật lắp đặt cao
ví dụ như tháp phải thẳng
tùy thuộc vào chiều cao để bố trí mâm xuyên.
THÁP CHÓPHiệu suất truyền khối cao , ổn định , ít tiêu hao năng lượng hơn nên có số mâm ít hơn.Chế tạo phức tạp , trở lực lớn.THÁP ĐỆMChế tạo đơn giản , trở lực thấpHiệu suất thấp , kém ổn định do sự phân bố các pha theo tiết diện tháp không đều , sử dụng tháp chêm không cho phép ta kiểm soát quá trình chưng cất theo không gian tháp trong khi đó ở tháp mâm thì quá trình thể hiện qua từng mâm một cách rõ ràng , tháp chêm khó chế tạo được kích thước lớn ở quy mô công nghiệp.
Trên đây là những thông tin xoay quanh CHƯNG CẤT LÀ GÌ? Mà Công ty Trung Sơn đưa đến bạn. Qua đây bạn có thể hình dung được quá trình chưng cất diễn ra như thế nào, cũng như các phương pháp chưng cất, tháp chưng cất là gì và ưu nhược điểm của từng loại tháp. Nếu bạn cảm thấy vẫn chưa hiểu hoặc có vấn đề gì băn khoăn về Chưng cất là gì thì hãy liên hệ với chúng tôi để được giải đáp.
Ngoài ra, Công ty Trung Sơn của chúng tôi hiện tại đang là đại lý phân phối nhiều sản phẩm chính hãng của các hóa chất, dụng cụ thí nghiệm và thiết bị phòng thí nghiệm. Nếu bạn có một trong những nhu cầu sử dụng các vật liệu trên thì hãy tìm đến với TRUNG SƠN để được chúng tôi cung cấp những dịch vụ tốt nhất.