Was ist kontinuierliche Destillation?

Kontinuierliche Destillation ist ein in der Industrie eingesetztes Verfahren zur Trennung chemischer Verbindungen. Es funktioniert nach den Prinzipien der Destillation, ist aber besonders nützlich beim Umgang mit großen Mengen an Industriechemikalien, da die Destillation ohne Unterbrechung erfolgen kann. Besonders wichtig ist das Verfahren in der Erdölindustrie, wo es zur Raffination von Rohöl verwendet wird.

Wenn ein Chemikaliengemisch gekocht wird, ändern bestimmte Chemikalien – diejenigen mit den niedrigsten Siedepunkten – ihren Zustand von flüssig zu gasförmig und steigen als Dampf auf. Bei der Destillation wird dieser Dampf durch einen sogenannten Kondensator geleitet, der aus einem abgedichteten Rohr besteht, das von einem mit Kühlmittel gefüllten Hohlraum umgeben ist. Beim Abkühlen des Dampfes kondensiert er von einem Gas in eine Flüssigkeit zurück und fließt durch das Rohr in einen Behälter. Durch die Temperierung des Kessels können mit diesem Verfahren bestimmte Chemikalien aus einem Flüssigkeitsgemisch abgetrennt werden.

Die kontinuierliche Destillation nutzt dieses Prinzip zur Abtrennung und Reinigung von Industriechemikalien. Eine Kolonne oder ein Turm wird mit „Feed“ gefüllt, dem zu reinigenden Gemisch. Das Gemisch wird dann erhitzt, und bestimmte Verbindungen steigen als Dampf auf. Wenn sie aufsteigen, kühlen sie jedoch auch ab, und einige Chemikalien können als Flüssigkeit zurückfallen, während andere als Dampf weiterlaufen. Dies reinigt die Mischung nach und nach und ermöglicht eine spezifischere und kontrolliertere Trennung der verschiedenen Verbindungen. Die chemischen Dämpfe werden durch separate Kondensatoren und in Vorlagebehälter geleitet.

Das hohe Volumen der zu reinigenden Flüssigkeit in industriellen Anwendungen macht die kontinuierliche Destillation zu einer effizienteren Option als die Batch-Destillation. Bei der Batch-Destillation wird ein bestimmtes Volumen der Mischung vollständig destilliert, bevor weitere Mischung zugegeben wird. Im Gegensatz dazu wird bei der kontinuierlichen Destillation das Gemisch kontinuierlich zugepumpt und Produkte kontinuierlich entnommen. Die für dieses Verfahren verwendeten Säulen haben viele verschiedene Austrittspunkte für verschiedene Produkte, da sie alle gleichzeitig entnommen werden. Jeder Austrittspunkt befindet sich auf einer anderen Höhe der Kolonne, je nachdem, wo der Dampf beim Fallen kondensiert.

Es ist jedoch unmöglich, durch kontinuierliche Destillation nur eine chemische Verbindung abzutrennen. Stattdessen wird in jeder Stufe der Kolonne eine Reihe von Chemikalien innerhalb eines bestimmten Siedebereichs abgeschieden. Diese chemischen Gruppen werden als Fraktionen bezeichnet, und der Prozess, bei dem sie hergestellt werden, wird als fraktionierte Destillation bezeichnet. Bei der Raffination von Rohöl zum Beispiel fallen mehrere Fraktionen an – Naphtha hat den niedrigsten Siedebereich, gefolgt von Kerosin, Dieselöl und schwereren Produkten am Boden. Jedes dieser Produkte wird dann nach der Trennung weiter veredelt, bis es zur Verwendung geeignet ist.