Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA"— Előadás másolata:

1 LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA

2 Definíció: Lepárlásnak nevezzük azt a műveletet, amely során az illékony folyadékelegy részleges elpárologtatásával kapott gőzt kondenzáljuk.  A kondenzálás eredményeképpen keletkezett folyadékfázis összetétle különbözik az eredeti kiindulási elegyétől.

3  A lepárlás (desztillálás) tehát szétválasztási művelet, amelyben a két vagy több illékony alkotót (komponenst) tartalmazó homogén folyadékelegyet alkotóira lehet bontani.  ILLÉKONYSÁG alatt a komponensek meghatározott, de egymástól eltérő gőznyomását értjük a gőzfázisban.

4  A szétválasztás alapja az elegy komponenseinek azonos hőmérsékleten eltérő gőznyomása, aminek következtében a lepárlás során mindegyik komponens illékonyságával (fugacitásával) arányos mennyiségben kerül gőzállapotba.  Legegyszerűbb esetben a kiindulási elegy biner, azaz csak két alkotót tartalmaz. Ennek lepárlása során a gőz nagyobb mennyiségben tartalmazza a nagyobb illékonyságú, alacsonyabb forráspontú alkotót, mint a kiindulási elegy.

5 A lepárlás után visszamaradt folyadékot maradéknak nevezzük, míg a gőzők kondenzálásával kapott folyadékot párlatnak, vagy desztillátumnak nevezzük.

6 A lepárlás módjai Két, elvileg különböző lepárlási mód ismeretes:  Egyszerű lepárlás;  Rektifikálás.

7 Egyszerű lepárlás  A folyadékelegyet csupán egyszer, részlegesen párologtatják el, és az így kapott gőzöket kondenzálják. Csak olyan elegyek szétválasztására alkalmas, amelyek alkotóinak illékonysága nagymértékben különbözik.  A művelet lehet: Folyamatos és Szakaszos üzemű.

8 Rektifikálás  A rektifikálást akkor alkalmazzák, amikor az elegy alkotóinak forráspontja kismértékben tér el egymástól, és egyszerű lepárlással az alkotókat nem lehet egymástól különválasztani.  A művelet lehet: Folyamatos és Szakaszos üzemű.

9 A kétfázisú FOLYADÉK-GŐZ rendszer jellemzői  Biner elegyek fázisegyensúlya: Ha az elegy két komponenst (K= 2) tartalmaz, és ezek között nem megy végbe kémiai kölcsönhatás, akkor folyadék és gőzfázis jelenléte esetén a fázisok száma (F= 2). A fázisszabálynak megfelelően az ilyen rendszerek szabadsági foka: Sz = K + 2- F = – 2 = 2

10 A rendszer állapotát három független paraméter határozza meg egyértelműen, ezek a : Hőmérséklet (t), Nyomás (p) és az Egyik fázis koncentrációja (c).  A három paraméter közül kettő tetszőlegesen megválasztható, ezek ismeretében a harmadik paraméter értéke meghatározható.

11 A biner elegyek felosztása A kölcsönös oldhatóságtól függően megkülönböztetünk: Egymásban korlátlanul elegyedő, Nem elegyedő és Korlátozottan elegyedő folyadékelegyeket.

12  A korlátlanul elegyíthető alkotók elegyei még feloszthatók: Ideális elegyekre, mint amilyenek pl. a benzol – toluol, benzol – xilol, ciklohexán – toluol, klórbenzol – anilin, nitrogen – oxigen stb. Reális (valóságos) elegyekre

13 Ideális elegyek  Az olyan elegyeket, amelyeknek alkotói minden arányban oldják egymást, az elegyedési hő értéke nulla, továbbá az elegy térfogata gyakorlatilag állandó, és viselkedésükben követik Raoult- és Dalton törvényét, ideális elegyeknek nevezzük.

14 Raoult- törvénye: Minden komponens parciális nyomása, pl. az alacsonyabb forráspontú A komponens p A parciális nyomása a gőzfázisban arányos e komponens x A folyadékfázisbeli móltörtjével. Az arányossági tényező a komponensnek az adott hőmérséklethez tartozó P A gőznyomása.

15 p A = P A · x A illetve a B komponensre : p B = P B · x B mivel x A + x B = 1, felírhatjuk: p B = P B (1 – x A )

16 Dalton törvénye: Az elegy fölötti gőznyomás, P egyezik a komponensek parciális nyomásának összegével. P = p A + p B = P A ·x A + P B (1 – x A )

17 p – x diagram XAXA 0 p t = const. PBPB PAPA Az elegy fölötti össznyomás

18 A Dalton törvénynek megfelelően, adott A komponens p A parciális nyomása arányos az y A gőzfázisbeli móltörtjével. p A = P·y A P – gőznyomás az elegy fölött.

19 A forráspontgörbe  A forráspontgörbe az elegy forráspontját, illetve kondenzálódási hőmérsékletét ábrázolja az elegy összetételének (koncentrációjának) függvényében.

20 Az abszcisszatengelyre felmérjük a folyadékelegy összetételét, (X 3 ) ebből a pontból függőlegest húzunk a forráspont-görbéig. Ezután a metszéspontból vízszintes egyenest húzunk jobbra a kondenzációs görbe metszéspontjáig. Ez utóbbi metszéspontnak megfelelő abszcisszaérték adja meg az egyensúlyi gőz összetételét (y 3 ). Kondenzációs görbe

21 Az elegy komponenseinek relatív illékonysága A folyadékelegy alkotóinak relatív illékonysága alatt a tiszta alkotók azonos külső nyomáshoz tartozó gőznyomásának hányadosát értjük. A relatív illékonyság ismeretében kiszámítható és megszerkeszthető az ideális folyadékelegy egyensúlyi görbéje.

22 Az egyensúlyi görbe y – x diagram Az alacsonyabb forráspontú komponens egyensúlyi folyadék- (x A ) és gőz- (y A ) összetétele közötti összefüggést ábrázolja:


Letölteni ppt "LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA"

Hasonló előadás


Google Hirdetések