DESTILLATION

Question 1

7. Was ist Destillation?

Answer 1

Trennung von Flüssigkeitsgemischen, die aus 2 oder mehreren ineinander löslichen Komponenten bestehen, aufgrund ihrer unterschiedlichen Siedepunkte (bzw. Dampfdruck oder Phasengleichgewichte)

Question 2

8. Wie wirkt sich eine hohe relative Flüchtigkeit aus? Skizzierung in einem Molenbruch-Diagramm

Answer 2

Je größer der Abstand zur Diagonale, desto größer die relative Feuchtigkeit  desto besser trennbar
DATEI

Question 3

9. Nennen Sie einige Destillationstypen (mind. 4).

Answer 3

o Diskontinuierliche Destillation
o Kontinuierliche Destillation
o Fraktionierte Destillation
o Azeotropdestillation (Wasserdampfdestillation)
o Rektifikation (Bodenkolonne, Füllkörper, Packungen)
o Vakuumdestillation (schonend)

Question 4

10. Wie sieht der Temperaturverlauf des Kopfprodukts (Gemischdampf) einer fraktionierten Destillation vor Kondensator aus? Skizze. Wie wird hier beim Abziehen des Destillats darauf eingegangen?

Answer 4

 Eine Komponente kann nach der anderen als Destillat gewonnen werden  Indikator Temperaturanstieg
 Zwischen den Fraktionen muss unterschiedliche Flüchtigkeit bestehen
DATEI

Question 5

11. Wie läuft eine Wasserdampfdestillation ab? Welches Phänomen der Phasengleichgewichte wird hier genützt?

Answer 5

Die Wasserdampfdestillation ist ein Verfahren zur Gewinnung von reinem Wasser aus einer Lösung oder einem Gemisch. Zunächst wird Wasser erhitzt, um Wasserdampf zu erzeugen. Durch den Kontakt mit dem heißen Dampf verdampfen die leichtflüchtigen Bestandteile des Gemischs, während die schwereren Bestandteile zurückbleiben. Der entstandene Dampf, der nun hauptsächlich aus Wasser besteht, wird anschließend gekühlt, Das destillierte Wasser wird dann aufgefangen, während die Rückstände des ursprünglichen Gemischs im Destillationskolben verbleiben.
o Ausnutzen des Azeotrops ( Das Gemisch hat einen konstanten Siedepunkt und lässt sich somit nicht durch einfache Destillation bzw. Rektifikation trennen)

Question 6

12. Was ist Rektifikation? Skizzieren Sie die wesentlichen Elemente einer kontinuierlichen Rektifikationskolonne als Fließschema.

Answer 6

o = kontinuierliche Gegenstromdestillation
o Wenn einfache Destillation nicht mehr ausreicht und mehr Trennstufen benötigt werden.
o In der Kolonne Einbauten (Böden, Füllkörper, Packungen), die den Kontakt zw. Flüssigkeit und Dampf intensivieren)
DATEI

Question 7

13. Was besagt das externe Rücklaufverhältnis (=r) bei einer Rektifikation und wie ist dieses definiert?

Answer 7

= Verhältnis Rücklauf R zu Destillat D

Durch die Menge an Rücklauf kann das Temperaturgefälle in der Kolonne und damit die Trennschärfe beeinflusst werden. (Durch die Menge an Rücklauf kann ich das Phasengleichgewicht beeinflussen  Einfluss auf Reinheit des Produkts)
DATEI

Question 8

14. Erklären Sie die Grenzbedingungen für r (totaler Rücklauf, minimaler Rücklauf) für den Entwurf einer Rektifikation bzw. die Auswirkung auf die theoretischen Trennstufen? Wie wird die effektive Trennstufenzahl dann ermittelt?

Answer 8

o Totaler Rücklauf (rmax): keine Entnahme  minimal notwendige Stufenanzahl, die für die Auftrennung nötig wäre
o Minimaler Rücklauf (rmin):  die Stufenanzahl für die Trennung wird unendlich
o Effektive Trennstufenzahl:
o Bestimmung von rmin bei minimalem Rücklauf
o Berechnung effektives Rücklaufverhältnis reff (reff=1,2 bis 1,6*rmin)
o Konstruktion der effektiven Stufenanzahl