SlideShare a Scribd company logo
1 of 5
Argumentace:
Téma jsem si vybral z toho důvodu, jelikož jako student chemického oboru vím, že destilace je
proces, který provází lidstvo už od pradávna. První destiláty byly vyrobeny Vikingy už před 8000
lety. Na území našeho státu jsou první zmínky o destilaci z dob Jana Lucemburského. Dnes nachází
destilace svá uplatnění nejen ve výrobě lihovin, ale také v chemickém průmyslu při zpracovávání
ropy či zemního plynu. Dnes se společnost setkává s různými událostmi související s tímto
procesem, ať už nedávná methanolová aféra či různé ropné havárie. Proto chci čtenáře ve stručnosti
obeznámit, co to vlastně destilace je a jaké jsou její metody a praktické využití.




Anotace:
Tento článek se zabývá separační metodou zvanou destilace. Vysvětluje, co je cílem destilace a na
čem je tato metoda založena. Je zaměřen na základní destilační typy a postupy. V článku jsou
rovněž popsány základní součásti destilační aparatury a výhody jednotlivých složení aparatury.
Pozornost je rovněž věnována charakteristickým zpracovatelským postupům v petrochemickém
nebo potravinářském průmyslu.




Klíčová slova:
Destilace, rektifikace, frakční destilace, azeotrop, Jantzenova kolona, kondenzace
Destilace a její využití
   Destilace je metoda oddělování složek směsi kapalných látek. Je založena na rozdílných
teplotách varu obou složek směsi. Tato metoda je používána k separaci látek, jejich čištění. Nachází
však také uplatnění v potravinářském průmyslu při výrobě lihovin.

   Kapalina může z části přecházet do plynného skupenství i při teplotě nižší, než je její teplota
varu. Pokud se toto odpařování děje v uzavřené nádobě, ze které nemohou páry unikat, ustálí se po
čase mezi kapalinou a plynnou fází dynamická rovnováha, kdy se vyrovná rychlost odpařování a
zpětné kondenzace. Plynná fáze v rovnováze s kapalinou se nazývá nasycená pára a její tlak jako
tenze nasycené páry. Teplota, při níž tlak nasycené páry dosáhne hodnotě okolního tlaku ,se nazývá
teplota varu.[1]

   Podle způsobu provedení destilace můžeme destilace rozdělit na několik druhů: prostá destilace,
rektifikace, frakční destilace, destilace za sníženého tlaku, destilace s vodní parou nebo azeotropní
destilace.

   Prosté destilace se používá zpravidla k oddělení rozpouštědla od netěkavé látky nebo k oddělení
dvou látek o podstatně rozdílné teplotě varu. Zařízení používané k prosté destilaci je složeno z
destilační baňky, destilačního nástavce, chladiče, alonže, předlohy (jímadla) a teploměru.[2]
Destilační baňka musí mít kulaté dno a uvnitř musí být přítomen varný kamínek. Je to z důvodu
možného vzniku utajeného varu a následné imploze.

   Výhody této metody spočívají zejména v rychlé konstrukci a snadné manipulaci s aparaturou.
Jedna z nevýhod je ta, že k uspokojivé separaci potřebujeme látky složek směsi, které se svojí
teplotou varu liší alespoň o 50 °C.

   Pokud chceme separovat složky směsi s větší úspěšností, použijeme rektifikaci prováděné např.
na Jantzenově koloně. Ta využívá stanovení rovnováhy kapalina – pára. Dělená kapalná směs se
varem mění v páru obohacenou těkavější složkou. Plynná fáze stoupající zespodu vzhůru
kondenzuje a stéká dolů.

   Frakční destilace se nejčastěji průmyslově používá v petrochemických závodech. Vícesložková
směs je zde destilována a jednotlivé složky jsou jímány do frakcí. Produkty s nejnižší teplotou varu
vycházejí na vrcholu kolony, s nejvyšší teplotou varu v její dolní části. Ropa se po odsolení
rozdestiluje atmosférickou destilací v jedné nebo více kolonách na plyny, lehký benzin, těžký
benzin, petrolej, plynový olej a jako destilační zbytek zůstane mazut. Plyny se obvykle odsiřují a
rozdělí se na topný plyn (obsahující hlavně methan a ethan) a na propan a butan, Lehký benzin se
většinou odsiřuje, izmonerací se zvýší jeho oktanové číslo a poté se vede na misení do
autobenzinů.[3]
Metodou destilace s vodní parou lze, podobně jako při destilaci za sníženého tlaku, destilovat
látky málo těkavé za teploty, která je nižší než jejich teplota varu. Této metody separace se využívá
tehdy, když destilovaná látka má vysokou teplotu varu a hrozí, že při běžné destilaci by mohlo dojít
k jejímu rozkladu. Podmínkou pro použití destilace s vodní parou však je, aby destilovaná látka
byla nemísitelná s vodou a aby s vodou během destilace nereagovala. Destilace s vodní parou
nachází stále velké využití především při dělení směsi organických látek, například při izolaci
esenciálních olejů z částí rostlin.

Voda je zde velice výhodné činidlo na operace tohoto typu, protože:

   •    s většinou organických látek se nemísí

   •    díky své malé molární hmotnosti, oproti většině organických látek, je množství vodní páry
nutné k předestilování určitého množství organické látky relativně malé a i při nízských parciálních
tlacích organických látel lze destilací s vodní parou získat poměrně vysoké výtěžky

   •    z destilátu, který je v důsledku nemísitelnosti kapalin heterogenní směsí, lze organickou
složku oddělit např. pomocí dělící nálevky nebo použít nějakou sušící metodu.[1]


   Azeotropní destilace je druh destilace, ve které využíváme vlastností azeotropní směsi. Její
složení je v kapalné i plynné fázi stejné, proto je náročné ji oddělit destilací a k její oddělení je
potřeba využít náročnější metody. Pokud přidáme do směsi dvou či více složek látku tvořící s
některou složkou azeotropní směs, můžeme tuto složku ve formě azeotropu oddestilovat. Tato
metoda se nejčastěji používá k odstranění vody z organických rozpouštědel. Azeotropní směs je
například směs kyseliny chlorovodíkové s vodou nebo směs ethanolu s vodou.

   Při výrobě lihovin se nejvíce uplatňuje rektifikace, která probíhá současně s rafinací. Při tomto
procesu se úplně odstraňují vedlejší produkty kvašení. Oba tyto procesy probíhají v kolonovém
uspořádání. Spodní vytápěná část kolony se nazývá vařák a nejhořejší část destilační kolony je hlava.
Patra záparové kolony bývají klobouková (kalotová) s jedním velkým kloboukem na patře, ostatní
kolony mají patra konstruována jako kloboučková, tunelová, sítová a ventilová. Na patrech dochází ke
styku par s kapalinou stékající opačným směrem. Každá kolona je vybavena deflegmátorem (slouží k
částečné kondenzaci par, vystupujících z hlavy kolony a jejich obohacení o těkavější složku),
kondenzátorem (kde dochází k totální kondenzaci par na kapalinu), chladičem (k ochlazení destilátu). [4]
rok                       1993    1994   1995    1996    1997    1998    1999    2000    2001    2002    2003
Alkoholické nápoje celkem 176.6   180    180.2   180.7   185.6   185.3   184.2   184.3   181.3   184.4   186.4
Lihoviny (40%)            7.8     7.9    7.9     8       8.3     8.2     8.3     8,,3    8.2     8.3     8.4

      tabulka 1: spotřeba alkoholu na 1 obyvatele v litrech
[1]
PŘÍHODA, Jiří. Laboratorní technika: příručka pro začínajícího chemika. 1. vyd. Brno:
Masarykova univerzita, 2012, s. 87-100. ISBN 978-80-210-5820-0.

   •   kvalifikovaný autor, vedoucí oborové komise anorganické chemie
   •   nové vydání (r. 2012)
   •   objektivní informace, článek není komerčně založený
   •   zdroj je redigovaný a recenzovaný
   •   přesný a spolehlivosti z hlediska stylistiky a gramatiky
[2]
Destilace. Pedagogická fakulta Masarykovy univerzity [online]. 2006 [cit. 2013-01-03]. Dostupné z:
http://www.ped.muni.cz/wchem/sm/hc/labtech-old/soubory/operace/separacni_metody/destilace.pdf

   •   je uveden autor
   •   vydáni r. 2006. Jelikož tato základní metoda je prozkoumána, nevadí starší vydání
   •   objektivní informace, článek není komerčně založen
   •   přesný a spolehlivosti z hlediska stylistiky a gramatiky
   •   zdroj je určen pro studenty pedagogické fakulty oboru chemie, proto předpokládám že se na
       tvorbě podílel zkušený tým
[3]
BLAŽEK, Josef a Vratislav RÁBL. Základy zpracování a využití ropy [online]. 2., přepr. vyd.
Praha: VŠCHT, 2006, 254 s. [cit. 2013-01-03]. ISBN 80-708-0619-2.

   •   autoři jsou kvalifikovaní pracovníci VŠCHT v Praze
   •   vydání se přepracovává, 2006 je nejnovější vydání, stáří zdroje je dostatečné
   •   zdroj je redigovaný a recenzovaný
   •   velká šíře probírání dané problematiky
   •   vydavatel je VŠCHT což pokládám za důvěryhodný
[4]
STÍSKALOVÁ, Iveta. Výroba tradičních českých lihovin. Zlín, 2010. Bakalářská práce. Univerzita
Tomáše Bati ve Zlíně, fakulta technologická, ústav biochemie a analýzy potravin.

   •   bakalářská práce schválená oborovou komisí
   •   r. vydání je 2010 → aktuální zdroj
   •   přesný a spolehlivosti z hlediska stylistiky a gramatiky
   •   objektivní informace, článek není komerčně založen
   •   daná tématika je pojata do hlouby a do šíře

More Related Content

Viewers also liked (12)

Inbang
InbangInbang
Inbang
 
Edu352 week 3 discussion 2 virtual geography
Edu352 week 3 discussion 2 virtual geographyEdu352 week 3 discussion 2 virtual geography
Edu352 week 3 discussion 2 virtual geography
 
Edu352 week 1 discussion 2
Edu352 week 1 discussion 2Edu352 week 1 discussion 2
Edu352 week 1 discussion 2
 
Grafik kursu
Grafik kursuGrafik kursu
Grafik kursu
 
Pochatkova school
Pochatkova schoolPochatkova school
Pochatkova school
 
παρουσιαση σχολείο
παρουσιαση σχολείοπαρουσιαση σχολείο
παρουσιαση σχολείο
 
Zolushka
ZolushkaZolushka
Zolushka
 
Programmazione scuola-arcobaleno 2016 2017
Programmazione scuola-arcobaleno 2016 2017Programmazione scuola-arcobaleno 2016 2017
Programmazione scuola-arcobaleno 2016 2017
 
Skinput Technology
Skinput TechnologySkinput Technology
Skinput Technology
 
Advisory committee ppt
Advisory committee pptAdvisory committee ppt
Advisory committee ppt
 
Crepúsculo
CrepúsculoCrepúsculo
Crepúsculo
 
Crepúsculo
CrepúsculoCrepúsculo
Crepúsculo
 

Destilace

  • 1. Argumentace: Téma jsem si vybral z toho důvodu, jelikož jako student chemického oboru vím, že destilace je proces, který provází lidstvo už od pradávna. První destiláty byly vyrobeny Vikingy už před 8000 lety. Na území našeho státu jsou první zmínky o destilaci z dob Jana Lucemburského. Dnes nachází destilace svá uplatnění nejen ve výrobě lihovin, ale také v chemickém průmyslu při zpracovávání ropy či zemního plynu. Dnes se společnost setkává s různými událostmi související s tímto procesem, ať už nedávná methanolová aféra či různé ropné havárie. Proto chci čtenáře ve stručnosti obeznámit, co to vlastně destilace je a jaké jsou její metody a praktické využití. Anotace: Tento článek se zabývá separační metodou zvanou destilace. Vysvětluje, co je cílem destilace a na čem je tato metoda založena. Je zaměřen na základní destilační typy a postupy. V článku jsou rovněž popsány základní součásti destilační aparatury a výhody jednotlivých složení aparatury. Pozornost je rovněž věnována charakteristickým zpracovatelským postupům v petrochemickém nebo potravinářském průmyslu. Klíčová slova: Destilace, rektifikace, frakční destilace, azeotrop, Jantzenova kolona, kondenzace
  • 2. Destilace a její využití Destilace je metoda oddělování složek směsi kapalných látek. Je založena na rozdílných teplotách varu obou složek směsi. Tato metoda je používána k separaci látek, jejich čištění. Nachází však také uplatnění v potravinářském průmyslu při výrobě lihovin. Kapalina může z části přecházet do plynného skupenství i při teplotě nižší, než je její teplota varu. Pokud se toto odpařování děje v uzavřené nádobě, ze které nemohou páry unikat, ustálí se po čase mezi kapalinou a plynnou fází dynamická rovnováha, kdy se vyrovná rychlost odpařování a zpětné kondenzace. Plynná fáze v rovnováze s kapalinou se nazývá nasycená pára a její tlak jako tenze nasycené páry. Teplota, při níž tlak nasycené páry dosáhne hodnotě okolního tlaku ,se nazývá teplota varu.[1] Podle způsobu provedení destilace můžeme destilace rozdělit na několik druhů: prostá destilace, rektifikace, frakční destilace, destilace za sníženého tlaku, destilace s vodní parou nebo azeotropní destilace. Prosté destilace se používá zpravidla k oddělení rozpouštědla od netěkavé látky nebo k oddělení dvou látek o podstatně rozdílné teplotě varu. Zařízení používané k prosté destilaci je složeno z destilační baňky, destilačního nástavce, chladiče, alonže, předlohy (jímadla) a teploměru.[2] Destilační baňka musí mít kulaté dno a uvnitř musí být přítomen varný kamínek. Je to z důvodu možného vzniku utajeného varu a následné imploze. Výhody této metody spočívají zejména v rychlé konstrukci a snadné manipulaci s aparaturou. Jedna z nevýhod je ta, že k uspokojivé separaci potřebujeme látky složek směsi, které se svojí teplotou varu liší alespoň o 50 °C. Pokud chceme separovat složky směsi s větší úspěšností, použijeme rektifikaci prováděné např. na Jantzenově koloně. Ta využívá stanovení rovnováhy kapalina – pára. Dělená kapalná směs se varem mění v páru obohacenou těkavější složkou. Plynná fáze stoupající zespodu vzhůru kondenzuje a stéká dolů. Frakční destilace se nejčastěji průmyslově používá v petrochemických závodech. Vícesložková směs je zde destilována a jednotlivé složky jsou jímány do frakcí. Produkty s nejnižší teplotou varu vycházejí na vrcholu kolony, s nejvyšší teplotou varu v její dolní části. Ropa se po odsolení rozdestiluje atmosférickou destilací v jedné nebo více kolonách na plyny, lehký benzin, těžký benzin, petrolej, plynový olej a jako destilační zbytek zůstane mazut. Plyny se obvykle odsiřují a rozdělí se na topný plyn (obsahující hlavně methan a ethan) a na propan a butan, Lehký benzin se většinou odsiřuje, izmonerací se zvýší jeho oktanové číslo a poté se vede na misení do autobenzinů.[3]
  • 3. Metodou destilace s vodní parou lze, podobně jako při destilaci za sníženého tlaku, destilovat látky málo těkavé za teploty, která je nižší než jejich teplota varu. Této metody separace se využívá tehdy, když destilovaná látka má vysokou teplotu varu a hrozí, že při běžné destilaci by mohlo dojít k jejímu rozkladu. Podmínkou pro použití destilace s vodní parou však je, aby destilovaná látka byla nemísitelná s vodou a aby s vodou během destilace nereagovala. Destilace s vodní parou nachází stále velké využití především při dělení směsi organických látek, například při izolaci esenciálních olejů z částí rostlin. Voda je zde velice výhodné činidlo na operace tohoto typu, protože: • s většinou organických látek se nemísí • díky své malé molární hmotnosti, oproti většině organických látek, je množství vodní páry nutné k předestilování určitého množství organické látky relativně malé a i při nízských parciálních tlacích organických látel lze destilací s vodní parou získat poměrně vysoké výtěžky • z destilátu, který je v důsledku nemísitelnosti kapalin heterogenní směsí, lze organickou složku oddělit např. pomocí dělící nálevky nebo použít nějakou sušící metodu.[1] Azeotropní destilace je druh destilace, ve které využíváme vlastností azeotropní směsi. Její složení je v kapalné i plynné fázi stejné, proto je náročné ji oddělit destilací a k její oddělení je potřeba využít náročnější metody. Pokud přidáme do směsi dvou či více složek látku tvořící s některou složkou azeotropní směs, můžeme tuto složku ve formě azeotropu oddestilovat. Tato metoda se nejčastěji používá k odstranění vody z organických rozpouštědel. Azeotropní směs je například směs kyseliny chlorovodíkové s vodou nebo směs ethanolu s vodou. Při výrobě lihovin se nejvíce uplatňuje rektifikace, která probíhá současně s rafinací. Při tomto procesu se úplně odstraňují vedlejší produkty kvašení. Oba tyto procesy probíhají v kolonovém uspořádání. Spodní vytápěná část kolony se nazývá vařák a nejhořejší část destilační kolony je hlava. Patra záparové kolony bývají klobouková (kalotová) s jedním velkým kloboukem na patře, ostatní kolony mají patra konstruována jako kloboučková, tunelová, sítová a ventilová. Na patrech dochází ke styku par s kapalinou stékající opačným směrem. Každá kolona je vybavena deflegmátorem (slouží k částečné kondenzaci par, vystupujících z hlavy kolony a jejich obohacení o těkavější složku), kondenzátorem (kde dochází k totální kondenzaci par na kapalinu), chladičem (k ochlazení destilátu). [4]
  • 4. rok 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Alkoholické nápoje celkem 176.6 180 180.2 180.7 185.6 185.3 184.2 184.3 181.3 184.4 186.4 Lihoviny (40%) 7.8 7.9 7.9 8 8.3 8.2 8.3 8,,3 8.2 8.3 8.4 tabulka 1: spotřeba alkoholu na 1 obyvatele v litrech
  • 5. [1] PŘÍHODA, Jiří. Laboratorní technika: příručka pro začínajícího chemika. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2012, s. 87-100. ISBN 978-80-210-5820-0. • kvalifikovaný autor, vedoucí oborové komise anorganické chemie • nové vydání (r. 2012) • objektivní informace, článek není komerčně založený • zdroj je redigovaný a recenzovaný • přesný a spolehlivosti z hlediska stylistiky a gramatiky [2] Destilace. Pedagogická fakulta Masarykovy univerzity [online]. 2006 [cit. 2013-01-03]. Dostupné z: http://www.ped.muni.cz/wchem/sm/hc/labtech-old/soubory/operace/separacni_metody/destilace.pdf • je uveden autor • vydáni r. 2006. Jelikož tato základní metoda je prozkoumána, nevadí starší vydání • objektivní informace, článek není komerčně založen • přesný a spolehlivosti z hlediska stylistiky a gramatiky • zdroj je určen pro studenty pedagogické fakulty oboru chemie, proto předpokládám že se na tvorbě podílel zkušený tým [3] BLAŽEK, Josef a Vratislav RÁBL. Základy zpracování a využití ropy [online]. 2., přepr. vyd. Praha: VŠCHT, 2006, 254 s. [cit. 2013-01-03]. ISBN 80-708-0619-2. • autoři jsou kvalifikovaní pracovníci VŠCHT v Praze • vydání se přepracovává, 2006 je nejnovější vydání, stáří zdroje je dostatečné • zdroj je redigovaný a recenzovaný • velká šíře probírání dané problematiky • vydavatel je VŠCHT což pokládám za důvěryhodný [4] STÍSKALOVÁ, Iveta. Výroba tradičních českých lihovin. Zlín, 2010. Bakalářská práce. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, fakulta technologická, ústav biochemie a analýzy potravin. • bakalářská práce schválená oborovou komisí • r. vydání je 2010 → aktuální zdroj • přesný a spolehlivosti z hlediska stylistiky a gramatiky • objektivní informace, článek není komerčně založen • daná tématika je pojata do hlouby a do šíře