استفاده از دستگاه تقطیر (عرق گیری) در صنایع مختلف
استفاده از دستگاه تقطیر (عرق گیری) در صنایع مختلف
دستگاه تقطیر یا عرق گیری یکی از مجموعه تجهیزات صنعتی مهم مورد استفاده در صنایع مختلف است که به کمک آن می توان ترکیبات مایع را بر اساس تفاوت در نقطه جوش، جدا نمود. این فرآیند در بسیاری از حوزه های صنعتی و تولیدی کاربرد دارد و حائز اهمیت است.
از کاربردهای مهم آن می توان به مواردی از قبیل اسانس گیری، تولید عطر، گلاب گیری، تهیه الکل و دیگر فرآورده های معطر اشاره کرد. در ادامه، کاربردها و نحوه استفاده از این دستگاه را به طور روان با هم مرور خواهیم کرد.
نحوه کار دستگاه تقطیر
تقطیر فرآیندی است که در آن، یک مخلوط مایع حرارت داده می شود تا به بخار آب تبدیل شوند. سپس بخار تولید شده سرد و مجددا به مایع درمی آید. به طور کلی دستگاه های تقطیر شامل بخش های اصلی زیر می باشد.
منبع حرارت: وظیفه حرارت دادن مایعات را بر عهده دارد.
محفظه تقطیر: قسمتی است که در آن مایعات در اثر حرارت به بخار تبدیل می شوند.
کندانسور (سرد کننده): بخار تولید شده در این قسمت به سرعت خنک شده و دوباره به شکل مایع درمی آید.
مخزن جمع آوری و ذخیره محصول: در پایان کار عرق یا اسانس تولید شده در این بخش جمع آوری می شود. در نظر داشته باشید مایع به دست آمده نوعی ترکیب خالص محسوب می شود که حاوی عطر و اسانس گیاه مورد نظر می باشد.
کاربردهای مهم دستگاه تقطیر در صنایع مختلف
همانگونه که بیان شد دستگاه تقطیر یکی از پرکاربردترین تجهیزات صنعتی تولید شده است که در تمامی صنایع به منظور تولید محصولات متنوع مورد استفاده قرار می گیرد. در زیر موارد استفاده از دستگاه تقطیر را در هر یک از صنایع به طور جداگانه بررسی خواهیم کرد.
صنایع غذایی و نوشیدنی
تهیه عرق و اسانس گیاهی: در صنعت غذایی اغلب جهت عرق گیری از گیاهان دارویی مانند عرق نعنا، عرق کاسنی و دیگر عرقیات گیاهی و همچنین تولید گلاب از دستگاه تقطیر استفاده می شود. بدین منظور ابتدا گیاه مورد نظر را به همراه آب در مخزن اصلی دستگاه حرارت می دهند و در نهایت بخارات تولید شده که حاوی ترکیبات معطر گیاه است را خنک نموده و مایع خاصله که همان عرق است را جمع آوری می کنند.
تولید الکل: در صنعت نوشیدنی، دستگاه تقطیر برای تهیه الکل از مواد مختلف مثل ذرت، سیب زمینی، شکر و... به کار برده می شود. در این فرآیند بخار الکل از ماده اولیه تشکیل می شود و پس از انتقال به بخش خنک کننده، به حالت مایع تبدیل می گردد.
صنایع نفت و پتروشیمی
جداسازی مشتقات نفتی: کاربرد دستگاه تقطیر در صنعت پتروشیمی جهت استفاده در پالایشگاه ها با هدف پالایش نفت خام با استفاده از برج های تقطیر در تقطیر جزء به جزء و تفکیک آن به فرآورده هایی مثل بنزین، گازوئیل، و نفت سفید خلاصه می شود. این فرآیند بر اساس تفاوت در نقطه جوش ترکیبات مختلف انجام می شود.
تولید مواد شیمیایی: مواد شیمیایی خالص همانند اتانول و متانول نیز از طریق تقطیر و توسط دستگاه عرق گیری تولید می شوند.
صنایع داروسازی
تولید اسانس ها و روغن های دارویی: استخراج مواد مؤثر از گیاهان دارویی نیز از دیگر کاربردهای گسترده دستگاه تقطیر است و تقطیر یکی از روش های کلیدی آن می باشد.
تهیه آب مقطر: آب مقطر مایعی خاص است که در فرمولاسیون داروها نقش دارد، تولید آب مقطر با استفاده از این دستگاه تقطیر امکان پذیر می باشد.
صنایع شیمیایی
جداسازی حلال ها: نقش حلال ها در صنعت شیمیایی بسیار مهم و حیاتی می باشد. در تولید محصولات شیمیایی، حلال ها یا ترکیبات فرار از طریق فرآیند تقطیر امکان بازیابی یا خالص سازی پیدا می کنند.
خالص سازی مواد اولیه: موادی مثل اسیدها یا ترکیبات شیمیایی پیچیده تنها از طریق تقطیر قابلیت جداسازی دارند.
پسماند صنعتی
بازیافت مواد قابل استفاده: از ویژگی های چشمگیر دستگاه تقطیر، به استفاده از آن در تصفیه خانه های صنعتی، به منظور بازیابی حلال ها و کاهش پسماندهای شیمیایی اشاره می نمایند.
انواع روش های تقطیر
تقطیر ساده: این روش ساده ترین نوع تقطیر است که برای جداسازی مایعات با اختلاف زیاد در نقطه جوش به کار گرفته می شود.
تقطیر جزء به جزء: از این روش برای جداسازی مایعات با نقطه جوش نزدیک به هم مثل تقطیر نفت خام و تفکیک و جداسازی آن استفاده می شود.
تقطیر تحت خلأ: این روش برای مایعاتی که در دمای بالا خواص خود را از دست می دهند، کاربرد دارد.
تقطیر بخار: برای جداسازی ترکیباتی که به گرما خساس هستند، مانند اسانس ها از این روش تقطیر استفاده می کنند.
تقطیر آزمایشگاهی: معمولا دستگاه های کوچکی هستند که اغلب برای مصارف علمی و تحقیقاتی مورد استفاده واقع می شوند.
انواع دستگاه تقطیر
به طور کلی دستگاه تقطیر یا همان عرق گیری در دو مدل خانگی و صنعتی طراحی و تولید شده است که هریک کاربردها و ویژگی های خاص خود را دارد. عرق گیر خانگی همانطور که از اسمش مشخص است مناسب استفاده در منازل و مکان های محدود است و از آنجا که ظرفیت آن پایین است، قابلیت عرق گیری از مقدار مواد کمتری را دارند.
این دستگاه ها اکثرا به شکل دبه ای یا زودپز طراحی می شوند و امکان ارتباط مستقیم با شعله گاز را دارند. ظرفیت عرق گیر خانگی از 6 لیتر شروع می شود و حداکثر تا 50 لیتر نیز می رسد. ساختار ساده این دستگاه ها امکان استفاده برای افراد مختلف را مهیا کرده است.
در مقابل دستگاه تقطیر صنعتی دارای ظرفیت بالایی هستند و قابلیت تولید حجم بیشتری از عرقیات گیاهی را دارند. این نوع عرق گیرها نسبت به نوع خانگی، تجهیزات جانبی زیادی همچون کنترل فشار، تنظیم حرارت را دارند. معمولا از این مدل دستگاه تقطیر در خط تولید کارخانجات و واحدهای صنعتی استفاده می شود.
مزایا و معایب استفاده از دستگاه تقطیر
در زیر به برخی از مزایای دستگاه عرق گیر اشاره شده است.
تولید محصولات خالص و باکیفیت
بازیابی مواد قابل استفاده از پسماند
امکان تولید در ظرفیت های مختلف (خانگی یا صنعتی)
معایب
هر دستگاهی در کنار فواید و مزایایی که دارد، محدودیت هایی را نیز خواهد داشت. از معایب عرق گیر به موارد زیر می توان اشاره کرد.
نیاز به تجهیزات خنک کننده کارآمد.
زمان بر بودن فرآیند تقطیر در برخی موارد.
در پایان باید گفت، دستگاه های تقطیر به دلیل قابلیت جداسازی و خالص سازی، یکی از ابزارهای حیاتی در صنایع مختلف به شمار می آیند. از تولید عرقیات گیاهی تا خالص سازی مواد شیمیایی و نفتی، این دستگاه ها نقش مهمی ایفا می کنند. انتخاب نوع دستگاه به نوع نیاز صنعتی، نوع ماده و میزان تولید بستگی دارد.
