העיקרון העובד של ציוד הזיקוק מבוסס בעיקר על ההבדל בתנודתיות של כל רכיב בתערובת הנוזלית. הנוזל מאדות באופן חלקי על ידי חימום, ואז האדים מומרים לנוזל על ידי עיבוי, כדי להשיג את מטרת ההפרדה והטיהור. להלן ניתוח מפורט של עקרון העבודה של ציוד הזיקוק:
1. עקרון בסיסי
עקרון הליבה של הזיקוק הוא להשתמש בהבדל בנקודות רתיחה של רכיבים שונים בתערובת הנוזלית. כאשר הנוזל מחומם, הרכיב עם נקודת רתיחה נמוכה יותר מאדה תחילה ליצירת אדים, ואילו הרכיב עם נקודת רתיחה גבוהה יותר נשאר בנוזל. לאחר מכן מקוררים את האדים על ידי הקבל ומומר חזרה לנוזל, ובכך משיג הפרדה.
2. חימום ואידוי
בתהליך הזיקוק, תערובת הנוזל מחוממת לרתיחה. ככל שהטמפרטורה עולה, תנועת מולקולות נוזליות מתעצמת, וכמה מולקולות נמלטות משטח הנוזל ליצירת אדים. לחץ האדים עולה עם עליית הטמפרטורה. כאשר לחץ האדים מגיע לשיווי משקל עם הלחץ החיצוני, הנוזל מתחיל לרתיחה.
3. קונדנסציה והפרדה
האדים מקוררים על ידי הקבל ומומר חזרה לנוזל. הנוזל המרוכז (תזקיק) מכיל בדרך כלל ריכוז גבוה יותר של רכיבים נמוכים, ואילו הנוזל שנשאר בבקבוק הזיקוק מכיל ריכוז גבוה יותר של רכיבים בעלי סילוק גבוה. באופן זה, ציוד הזיקוק יכול להשיג הפרדה וטיהור של תערובות נוזליות.
4.
במהלך תהליך הזיקוק, על מנת למנוע את התחממות יתר של הנוזל והרתיחה אלימה, מתווסף בדרך כלל חומר רתיחה אלים (כמו זאוליט) לבקבוק הזיקוק. חומר הרתיחה האלים יכול לספק מרכז אידוי כדי לגרום לנוזל לרתיחה בצורה חלקה ולהימנע משחרור פתאומי של כמות גדולה של אדים הגורמים לנוזל לרסס.
5. יישום וסיווג
ציוד זיקוק נמצא בשימוש נרחב בזיקוק שמן, כימיקלים, תרופות ותעשיות אחרות כדי להפריד ולטהר תרכובות נוזליות. על פי דרישות ההפרדה, ניתן לחלק את ציוד הזיקוק לזיקוק פשוט, זיקוק שיווי משקל ושבר. ציוד שבר מתאים יותר להפרדת תערובות נוזלים עם נקודות רתיחה דומות בתהליכי אידוי מרובים.
6. זיקוק ואקום גבוה
בחלק מהיישומים המיוחדים, כגון הפרדת חומרים בעלי רגישות גבוהות ורגישות לחום, ציוד זיקוק יפעל בתנאי ואקום גבוהים. לזיקוק ואקום גבוה יש מאפיינים של טמפרטורת זיקוק נמוכה, זמן חימום חומר קצר ותואר הפרדה גבוהה, ומתאים לתעשיות כמו רפואה ומזון.
Summary: ציוד זיקוק משתמש בהבדלי נקודת הרתיחה של כל רכיב בתערובת הנוזל באמצעות חימום, אידוי, עיבוי ושלבים אחרים להשגת הפרדה וטיהור. עיקרון העבודה שלו פשוט ויעיל, והוא נמצא בשימוש נרחב בתחומים תעשייתיים רבים.
