อ่าน 1 นาที
การกลั่นแบบปฏิกิริยา
การกลั่นแบบปฏิกิริยา เป็นกระบวนการที่ เครื่องปฏิกรณ์เคมี เป็น เครื่องกลั่น ด้วย การแยกผลิตภัณฑ์ออกจากส่วนผสมของปฏิกิริยาไม่จำเป็นต้องมี ขั้นตอน การกลั่น แยกต่างหาก...
การกลั่นแบบปฏิกิริยา
การกลั่นแบบปฏิกิริยาเป็นกระบวนการที่เครื่องปฏิกรณ์เคมีเป็นเครื่องกลั่น ด้วย การแยกผลิตภัณฑ์ออกจากส่วนผสมของปฏิกิริยาไม่จำเป็นต้องมี ขั้นตอน การกลั่น แยกต่างหาก ซึ่งช่วยประหยัดพลังงาน (สำหรับการให้ความร้อน) และวัสดุ เทคนิคนี้มีประโยชน์สำหรับปฏิกิริยาที่จำกัดด้วยสมดุล เช่นปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันและ ปฏิกิริยา ไฮโดรไลซิส ของเอ สเทอร์ อัตราการแปลงสามารถเพิ่มขึ้นได้มากกว่าที่คาดหวังจากสมดุลเนื่องจากการกำจัดผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาออกจากโซนปฏิกิริยาอย่างต่อเนื่อง แนวทางนี้ยังสามารถลดต้นทุนการลงทุนและเงินทุนได้อีกด้วย[ 1 ]
สภาวะในคอลัมน์ปฏิกิริยาไม่เหมาะสมทั้งในฐานะเครื่องปฏิกรณ์เคมีและคอลัมน์กลั่นเนื่องจากคอลัมน์ปฏิกิริยารวมเอาทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน การนำกระบวนการแยกสารในแหล่งกำเนิดเข้ามาในบริเวณปฏิกิริยาหรือในทางกลับกัน นำไปสู่ปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างสมดุลไอ-ของเหลวอัตราการถ่ายโอนมวล การแพร่ และจลนศาสตร์ทางเคมี ซึ่งก่อให้เกิดความท้าทายอย่างมากในการออกแบบและการสังเคราะห์ระบบเหล่านี้ เครื่องปฏิกรณ์แบบแยกส่วน ซึ่งคอลัมน์แยกต่างหากป้อนสารให้กับเครื่องปฏิกรณ์และในทางกลับกัน จะเหมาะสมกว่าสำหรับปฏิกิริยาบางอย่าง หากสภาวะที่เหมาะสมที่สุดของการกลั่นและปฏิกิริยาแตกต่างกันมากเกินไป
กระบวนการที่เกี่ยวข้อง
การกลั่นแบบปฏิกิริยาสามารถนำไปใช้กับสารเคมีได้หลากหลายประเภท รวมถึงสารเคมีดังต่อไปนี้:
- อะเซทิเลชัน
- การควบแน่นแบบอัลดอล
- การอัลคิเลชัน
- อะมิเนชั่น
- ภาวะขาดน้ำ
- การเอสเทอริฟิเคชัน
- การทำให้เป็นอีเทอร์
- ไฮโดรไลซิส
- ไอโซเมอไรเซชัน
- การทำให้เป็นกลาง
- การเกิดโอลิโกเมอร์
- ทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน
- การกำจัดกำมะถันด้วยไฮโดรเจนของส่วนประกอบน้ำมันเบา
ตัวอย่าง
การเอสเทอริฟิเคชันของกรดอะซิติกกับแอลกอฮอล์ ได้แก่เมทานอล [ 2 ]เอ็น-บิวทาน อ ลเอทานอลไอ โซ บิวทานอลและอะ มิลแอลกอฮอล์
อีกหนึ่งคุณสมบัติที่น่าสนใจของระบบนี้คือ มันเกี่ยวข้องกับการก่อตัวของอะซีโอโทรป สามองค์ประกอบที่มีจุดเดือดต่ำสุด ของเอสเทอร์ แอลกอฮอล์ และน้ำ ซึ่งมี ลักษณะ ไม่เป็นเนื้อเดียวกันดังนั้น ในคอลัมน์การกลั่นแบบปฏิกิริยาทั่วไปที่ประกอบด้วยทั้งโซนปฏิกิริยาและโซนที่ไม่เกิดปฏิกิริยา อะซีโอโทรปที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันหรือองค์ประกอบที่ใกล้เคียงกับอะซีโอโทรปสามารถได้เป็นผลิตภัณฑ์กลั่น นอกจากนี้ เฟสของเหลวที่เกิดขึ้นหลังจากการควบแน่นของไอน้ำนั้นเกือบจะเป็นน้ำบริสุทธิ์ ขึ้นอยู่กับความต้องการ เฟสใดเฟสหนึ่งสามารถดึงออกมาเป็นผลิตภัณฑ์ได้ และอีกเฟสหนึ่งสามารถนำกลับมาใช้ใหม่เป็นรีฟลักซ์ได้ เอสเทอร์บริสุทธิ์ เช่น บิวทิลอะซิเตต ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่มีความระเหยน้อยที่สุดในระบบ จะได้เป็นผลิตภัณฑ์ด้านล่าง
การกำจัดกรดอินทรีย์ออกจากแอลกอฮอล์ในน้ำ (เอทานอล ไอโซโพรพานอล) โดยใช้คอลัมน์แยกน้ำเป็นตัวอย่างง่ายๆ โดยเติมเบสในน้ำ (NaOH, KOH) ลงไปที่ด้านบนของคอลัมน์ ปฏิกิริยาของกรด-เบสจะเกิดขึ้นภายในคอลัมน์ และเกลืออินทรีย์ที่เกิดขึ้นและเบสส่วนเกินจะออกจากด้านล่างของคอลัมน์พร้อมกับน้ำที่แยกออกมา
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การกลั่นแบบปฏิกิริยา
การกลั่นแบบปฏิกิริยา เป็นกระบวนการที่ เครื่องปฏิกรณ์เคมี เป็น เครื่องกลั่น ด้วย การแยกผลิตภัณฑ์ออกจากส่วนผสมของปฏิกิริยาไม่จำเป็นต้องมี ขั้นตอน การกลั่น แยกต่างหาก...
กระบวนการที่เกี่ยวข้อง
การกลั่นแบบปฏิกิริยาสามารถนำไปใช้กับสารเคมีได้หลากหลายประเภท รวมถึงสารเคมีดังต่อไปนี้:
ตัวอย่าง
การเอสเทอริฟิเคชันของ กรดอะซิติก กับแอลกอฮอล์ ได้แก่ เมทานอล [ 2 ] เอ็น-บิวทาน อ ล เอทานอล ไอ โซ บิ วทานอล และอะ มิลแอลกอฮอล์