LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak
description
Transcript of LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak
![Page 1: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/1.jpg)
LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ)
AlapfogalmakKészítette: Varga István
VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA
![Page 2: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/2.jpg)
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.
![Page 3: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/3.jpg)
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.
![Page 4: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/4.jpg)
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.
![Page 5: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/5.jpg)
• A lepárlás után visszamaradt folyadékot maradéknak nevezzük, míg a gőzők kondenzálásával kapott folyadékot párlatnak, vagy desztillátumnak
nevezzük.
![Page 6: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/6.jpg)
A lepárlás módjai
Két, elvileg különböző lepárlási mód ismeretes:
Egyszerű lepárlás; Rektifikálás.
![Page 7: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/7.jpg)
Egyszerű lepárlásA 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.
![Page 8: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/8.jpg)
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.
![Page 9: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/9.jpg)
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 – 2 = 2
![Page 10: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/10.jpg)
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.
![Page 11: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/11.jpg)
A biner elegyek felosztása
A kölcsönös oldhatóságtól függően megkülönböztetünk:
Egymásban korlátlanul elegyedő, Nem elegyedő és Korlátozottan elegyedő folyadékelegyeket.
![Page 12: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/12.jpg)
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
![Page 13: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/13.jpg)
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.
![Page 14: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/14.jpg)
Raoult- törvénye:
Minden komponens parciális nyomása, pl. az alacsonyabb forráspontú A komponens
pA parciális nyomása a gőzfázisban arányos e komponens xA folyadékfázisbeli
móltörtjével.
Az arányossági tényező a komponensnek az adott hőmérséklethez tartozó PA
gőznyomása.
![Page 15: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/15.jpg)
pA = PA· xA
illetve a B komponensre :
pB = PB · xB
mivel xA + xB = 1 , felírhatjuk:
pB = PB (1 – xA)
![Page 16: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/16.jpg)
Dalton törvénye:
Az elegy fölötti gőznyomás, P egyezik a komponensek parciális nyomásának
összegével.
P = pA + pB = PA ·xA + PB (1 – xA)
![Page 17: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/17.jpg)
p – x diagram
XA0
pt = const.
PB
PA
Az elegy fölötti össznyomás
![Page 18: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/18.jpg)
• A Dalton törvénynek megfelelően, adott A komponens pA parciális nyomása arányos az yA gőzfázisbeli móltörtjével.
pA= P·yA
P – gőznyomás az elegy fölött.
![Page 19: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/19.jpg)
A forráspontgörbe
A forráspontgörbe az elegy forráspontját, illetve kondenzálódási hőmérsékletét
ábrázolja az elegy összetételének (koncentrációjának) függvényében.
![Page 20: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/20.jpg)
Az abszcisszatengelyre felmérjük a folyadékelegy összetételét, (X3) 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 (y3).
Kondenzációs görbe
![Page 21: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/21.jpg)
Az elegy komponenseinek relatív illékonysága
A folyadékelegy alkotóinak relatív illékonysága alatt a tiszta alkotók azonos külső nyomáshoz tartozó
gőznyomásának hányadosát értjük.
A
B
PP
A relatív illékonyság ismeretében kiszámítható és megszerkeszthető az ideális folyadékelegy
egyensúlyi görbéje.
![Page 22: LEPÁRLÁS (DESZTILLÁCIÓ) Alapfogalmak](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062422/56813b01550346895da39e1f/html5/thumbnails/22.jpg)
Az egyensúlyi görbe y – x diagram Az alacsonyabb forráspontú komponens egyensúlyi
folyadék- (xA) és gőz- (yA) összetétele közötti összefüggést ábrázolja: