To tylko jedna z 19 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Destylacja
1. Destylacja
Destylacja jest procesem rozdziału substancji, który jest najbardziej rozpowszechnionym w
przemyśle chemicznym i wielu przemysłach pokrewnych. Celem procesu jest utworzenie z co
najmniej dwuskładnikowego roztworu dwóch produktów ciekłych, w których zostaną zmienione
składy w taki sposób, że w jednym będzie więcej składnika lotniejszego, a w drugim więcej składnika
o mniejszej lotności w porównaniu do składu surowca. Rozdział składników uzyskuje się dzięki temu,
że odparowuje się część surowca, i uzyskaną w ten sposób parę skrapla się. Opracowano wiele
różnych sposobów realizacji procesu destylacji jak procesy okresowe i ciągłe, sposoby o
jednokrotnym odparowaniu surowca i takie, w których odparowanie następuje wielokrotnie czy
wreszcie sposoby wykorzystujące jakieś czynniki dodatkowe lub skrajnie zmienione warunki procesu
destylacji. Jednakże wszystkie te procesy podlegają tym samym prawom opisującym zachowanie się
mieszanin dwufazowych ciecz – para. Matematyczny opis tych zachowań, to nic innego jak powtórka
z chemii fizycznej, która przedstawiona zostanie poniżej w takiej formie, aby można ją było
wykorzystać do opisu procesów destylacyjnych.
2. Ciecze o nieograniczonej rozpuszczalności
Ciecze o nieograniczonej rozpuszczalności mogą tworzyć roztwory doskonałe lub roztwory
rzeczywiste. Roztwory doskonałe mają następujące cechy charakterystyczne:
1. Objętość roztworu jest równa sumie objętości poszczególnych składników, a przy mieszaniu
nie występuje efekt cieplny.
Vsum
Vi Q 0
i
2. Właściwości fizykochemiczne roztworu można obliczyć addytywnie z właściwości
składników i ich stężeń w roztworze.
3. Oddziaływania międzycząsteczkowe A-B są równe oddziaływaniom A-A lub B-B.
4. Faza gazowa (parowa) spełnia prawa gazów doskonałych, a entalpia pary nie zależy od
ciśnienia.
Zgodnie z prawem Raoulta można zapisać zależność pomiędzy prężnością pary wybranego
składnika A nad ciekłym roztworem a jego stężeniem i prężnością pary nasyconej.
0
p A PA x A
Zgodnie z prawem Daltona tę samą prężność pary wybranego składnika A w fazie parowej
można obliczać z zależności
p A pc y A
Ciśnienie całkowite pc jest oczywiście sumą prężności poszczególnych składników. Dla mieszaniny
dwuskładnikowej można zapisać zależność
0
0
0
0
pc p A p B PA x A PB x B PA x A PB 1 x A
Interpretację graficzną tego równania można przedstawić w układzie współrzędnych pc = f(x)
1
Destylacja
t = const
pc
pc
0
A
P
1013 hPa
A+B
P
0
B
A
B
0
1
xA
xA
xB
1
0
Jeśli nad roztworem panuje ciśnienie całkowite równe 1013 hPa i zadana jest temperatura
t = const, to oznacza to, że mieszanina o składzie oznaczonym odciętą xA jest w stanie wrzenia.
Zgodnie z równaniem zamieszczonym powyżej
0
0
0
0
0
pc PA x A PB 1 x A PA x A PB PB x A
0
pc PB
0
0
PA PB
Prężności par nasyconych substancji ciekłych zależą od temperatury
0
0
PA f t PB f t
Funkcje te zostały określone doświadczalnie. Najczęściej
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)