Date post: | 06-Jul-2018 |
Category: |
Documents |
Upload: | mihai-florin |
View: | 223 times |
Download: | 0 times |
of 22
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
1/22
DISTILARE SI RECTIFICARE
1. Consideratii generale.
Distilarea este operatia de separare a componentilor unui amestec omogen de lichide, pe
baza diferentei de volatilitate a acestora. Distilarea se realizeaza printr-o evaporare a
componentilor ajunsi la temperatura de fierbere urmata de o condensarea vaporilor rezultati.
In urma unui ciclul de evaporare condensare se pot separa satisfacator componentii
amestecului a caror temperaturi de fierbere, in conditii de presiune data sunt foarte departate. In
acest mod se realizeaza distilarea simpla.
Separarea componentilor cu volatilitati apropiate se poate sigura corect printr-o
succesiune de operatii de evaporare condensare repetate, operatia repetata purtand numele de
rectificare
Prin distilare si rectificare se pot separa amestecuri de lichide care contin doi componenti
amestecuri binare!, trei componenti amestecuri tenare!, amestecuri multicomponente , numarul
si participare procentuala fiind definite sau amestecuri comple"e la care numarul si participarea
procentuala a acestora este nedefinita
Compozitia fazelor amestecurilor binare #aza lichid$ #aza gazoas$
#ractie molara % " &
#ractie de masa %
Concentratia molara relativa % ' (
Concentratie de masa relativa %
Concentratie molara volumica % c" c&
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
2/22
Concentratia de masa volumica %
LEGI DE BAZA SI ECUATII DE ECHILIBRU I !"ERATIA DE DISTILARE
1. )egea lui *+) pi / "i Pi, in care
pi 0 presiunea partiala a componentului in faza gaz Pi - presiunea de vapori a
componentului pur la temperatura de fierbere a amestecului Ci 0 fractia molara a componentului
in faza lichid
2. )egea lui D+)3 %p /
pi /p.& p / presiunea totala a amestecului de gaze ideale &i / fractia molara in faza de
vapori.
1. 4cuatia de echilibru lichid 0 vapori% (i /
5. Compozitia lichidului si a vaporilor la echilibru
"i / 1 "2 / 1 0 "1 &2 / 1-&1
6. 7olatilitatea unui component dintr-un amestec lichid
µ i / pentru amestec ideal µ i / / /Pi
8. 7olatilitatea relativa% µ i / pentru un amestec binar ideal µ 1,2 / / .
4cuatia lui #enste9e % &/
+ceste legi de baza si ecuatii de echilibru sunt e"primate pentru amestecuri ideale.
Pentru amestecuri binare poate fi descris si cu ajutorul diagramelor de faza cu ecuatiile%
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
3/22
1. 4cuatia generala fp, , "! / :
Diagrama presiune 0 compozitie la / const.
#p,"! /:
2. Diagrama temperatura compozitie diagrama de fierbere! la p / const.
# , ", (! p/ o
;. Diagrama presiune temperatura la compozitie constanta%
fp,!"/:
2. Diagrama (- " diagaram de echilibru! la presiune totala constanta p pentru
temperaturi cuprinse intre cele de fierbere ale componentilor puri 1, 2!.
f",&! p/o pentru Ι1, 2!
;. Diagrama entalpie 0 concentratie Ponchon!
4cuatia generala% h/ f",&! f h
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
4/22
=ajoritatea amestecurilor nu sunt ideale si nu se supun legii lui *aoult. Pentru adaptarea
realtiilor de echilibru se introduce un factor de corectie%
Coeficientul de activitate ϒi cu care se inmulteste presiunea Pi astfel ca avem ecuatiile de
echilibru%
0 presiunea partiala a unui component dintr-un amestec de lichide pi / ϒi . Pi . "i
- compozitia lichidului care fierbe la presiunea p% 'i /
- compozitia vaporilor componentului &i % (i / . "i
- 7olatibilitatea relativa%
+mestecuri nemiscibile
Intr-un amestec format din doua componente lichide nemescibile, fiecare component se comporta
din punct de vedere al volatilitatii ca si cand nu s-ar gasi in amestec. Sistemul este alcatuit din
doua componente si trei faze si prin urmare are un grad de libertate. Presiunea partiala a fiecarui
component depinde numai de temperatura si deci este independenta de proportia celor doua
componente. emperatura de fierbere amestecului este inferioara temperaturii de fierbere a
componentelor pure.
In tot timpul fierberii a ramane constanta pana la disparitia unui component din faza lichida.
In tot timpul fierberii compozitia vaporilor ramane constanta indiferent de compozitia
amestecului lichid!, valoarea sa rezultand din% P1 / P1 / p&1 p2 / P2/ p&2
/ /
+mestecuri multiple si comple"e
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
5/22
*elatiile de echilibru pentru aceste sisteme formate din mai multe componente cu
participare procentuala multipla sunt definite prin constanta de echilibru constanta de distributie!
care reprezinta raportul dintre concentratiile componentului >i> in cele doua faze de echilibru.
Conditiile de echilibru sunt determinate si de coeficientul de rectificare definit ca un
raport al constantelor de echilibru a doua componente din amestec.
Pentru a putea separa un component din amestec este necesar ca sa avem 9 si ω
supraunitare.
2. Metode de distilare
#$% Distilarea inte&rala 'in ec(ilibru)
Distilareaintegrala este procesul in
care vaporii, formati prin vaporizarea bruscaaunui amestec lichid raman in contact culichidul. peratia presupunesupraincalzirea
lichidului urmata de o e"pandare intr-un vas
in care se realizeaza separarea fazelorlichidsi vapori. In fig.1 se prezinta schema
operatiei de distilare.
1 0schimb$tor de c$ldur$
2 0 vas de detent$
; 0condensator
5 - pomp$
6 - alimentarecu amestec initial
8 0 evacuarereziduu
? 0 evacuaredistilat
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
6/22
#ig.1 Schema instalatiei de distilare integral$
4lemente de calcul pentru distilarea in echilibru %
; ;
in care%
# 0 debit molar de alimentare, @mol A sB ) 0 debit reziduu separat, @mol A sB 7 0 debit
vapori @mol A sB '# 0 fractia molara a componentului volatil din amestecul de alim. ', & -
concentratiile in echilibru a celor doua faze * 0 gradul molar de distilare.
#$# Distilarea simpl* sau diferentiala este operatia de vaporizare treptata la presiune
constanta a unui amestec de lichide urmata de condensarea vaporilor pe masura ce se formeaza.
Distilarea simpla se poate realiza discontinuu sau continuu.
#ig.2 Schema instalatiei de distilare simpl$ discontinu$
4lemente de calcul pentru distilarea simpla discontinua
a! Date initiale de calcul
In fig.2 este prezentata schemauneiinstalatii de distilare simpla
discontinua, in care sarja introdusa
inblaza 1 este incalzita cu aburi de o
serpentina iar distilatul va ficolectat pefractiuni in vasele ; dupa condensarea
in racitorul 2.
Distilarea simpla continuaserealizeaza prin alimentare continua cu
amestec initial si evacuareacontinua a
distilatului si a reziduului.
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
7/22
- conditii initiale% concentratia "i! si cantitatea )i! amestecului temperatura sau
presiunea de fierbere
- echilibrul lichid f ",&! p /:
b! 4lemente de calcul%
- compozitia si cantitatea de distilat D, "D
- compozitia si cantitatea de reziduu )# "f
- consumul de caldura
4cuatia lui *a&legh%
)i /D )f
'i .)i /D."D)f ."f
#$+$ Antrenarea cu ,apori- este operatia de distilare simpla in care vaporizarea amestecului
de distilat se face prin introducerea directa in amestec a vaporilor de apa sau a unui gaz inert.
+ceasta metoda se aplica pentru%
• Separarea cantitatilor mici de substante volatile din cantitati mari de produs
nevolatil
• Separarea componentilor nemiscibili cu punct de fierbere ridicat
• Separarea unui produs instabil la temperaturi ridicate
In industria alimentara metoda este folosita la recuperarea solventului din miscela in faza
finala, la dezodorizarea uleiului in faza de rafinare, in industria spirtului , la antrenarea unor
componenti greu volatili etc.
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
8/22
Instalatia de separare a amestecurilor lichide prin antrenare cu vapori se compune din tr-un
distilatorul care contine borhotul. peratia consta in barbotarea aburului in masa amestecului,
bulele de vapori la trecerea prin lichid se satureaza cu vaporii componentului de antrenat si
impreuna trec printr-o conducta la condensator, in care fie ca are loc numai condensarea vaporilor
de apa componentul de antrenat ramanand in stare de gaz! fie ca se condenseaza atat vaporii de
apa cat si substanta antrenata, rezultand dou$ fae lichide care se separa prin stratificare intr-un
decantor.
In esenta antrenarea cu vapori este o distilare simpla la care se adauga un al treilea
component ca agent de antrenare.
4lemente de calcul la antrenare cu vapori in sistem continuu
1. Date de calcul
m 0 debitul de miscela, 9g A h b1 0 continut de benzina in miscela% 5
b2 0 continut final de benzina in miscela% :,2=asa moleculara a componentului greu = 22:
4ficienta operatiei 4 /:,?
*egim de operare% presiunea totala p / :,::65 = Pa circa 5:mg A E!. se considera cavaporii de benzina rezulta cu t / 1:2oC.
=asa moleculara medie a benzinei
=F 8: ;:tf :,::1
in care % tf 0 temperatura de fierbereoC
2. =arimi de calcul
- debitul de ulei alimentat mu1 / @9g A uB
- debitul molar de component greu volatil la alimentare
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
9/22
@9mol A h
- debitul molar de component usor volatil benzina! la evacuare +2 @9mol A hB
- debit molar de component usor volatil la alimentare%
@9mol A hB
in care% m b1 0 debitul de benzina alimentata , 9g A h
- fractia molara a benzinei initiale, "+ %
- componentul volatil din miscela% @moli A not. substanta nevolatilaB
la alimentare la evacuare
- debit de abur necesar la antrenare 7 @9mol A hB
m7 / 7.=+
P+ 0 presiunea de vapori a benzinei la 1:2:C, =Pa
2.5. Distilarea moleculara este o metoda de separare a substantelor, care nu suporta
temperaturi mari , au o masa moleculara mare pana la 12::! si se desfasoara in vid de 1: -2 0 1:-5
mm Eg. pentru ca drumul liber mediu al moleculelor depaseste distanta intre suprafata calda de
evaporare si cea rece de condensare.
Distilarea moleculara este un proces pretentios, costisitor si nu permite obtinerea unor compusi
puri la o singura operatie. +ceasta metoda este aplicata la obtinerea unor vitamine+,D,4! acizi
grasi, uleiuri vegetale, uleiuri volatile.
Principial un aparat de distilare moleculara este format din doua
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
10/22
#ig.; Principiul distilarii moleculare
a-aparat cu film ascendent, b 0 aparat cu film descendent
suprafete asezate concentric, din care una calda si una rece. +paratele sunt construite in doua
variante mai importante , dupa forma suprafetelor active %
• +parate cu film descendent
• +parate cu film ascendent centrifugale!
primele avand forma cilindrica iar al doilea tip forma tronconica fig; a!. Spatiul 1 dintre
cele doua suprafete , asezate concentric se conecteaza la o pompa de vid. +mestecul curge pe
suprafata calda 2 , sub forma unui film subtire . =oleculele componentului mai volatil,
evaporandu-sesi avand drumul liber mediu , mai mare decat distanta dintre cele doua suprafete,
ajung la suprafata rece ;, unde condenseaza. #ilmele de amestec si de condensat curg spre
racordurile de evacuare, sub actiunea gravitatiei la paratele cu film descendent cu tobe cilindrice.
fig.; b! si sub actiunea fortei centrifuge ce actioneaza numai asupra amestecului! la cele
tronconice fig.;a!.
)ichidul rezultat prin condensarea vaporilor formeaza distilatul 5 iar cel ramas neevaporat
rezidul 6.
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
11/22
C+)C)) +P+*+4)* D4 DISI)+*4
a! Filantul de materiale
In majoritatea cazurilor in blaza se introduce abur saturat care barboteaza in plamada
farmentata. +stfel se stabileste ecuatia de bilant total si partial%
# + b / D G, @9gAhB
in care%
# 0 plamada miscela! introdusa in blaza, 9g
+ b 0 abur barbotat, 9g
D 0 distilatul obtinut prin condensarea vaporilor, 9g
G 0 reziduu borhot la spirt ulei brut 0 ind. ulei! in blaza, 9g
Si
In faza lichida '# 0 concentratia compusilor usor volatili greutate! a plamezii initiale
'D 0 a distilatului obtinut
'G 0 a reziduului
b! Filantul caloric se stabileste tinand seama de caracteristicile produselor care circula in coloanasau in blaza!
Pentru coloana fara reflu"
Pentru coloana cu reflu"
* 0 reflu" in coloana fata de distilatul D!
I># 0 eutalpie plamezii la temperaturi de alimentare
I>#/ C#t# @H A 9gB
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
12/22
I>D 0 eutalpia vapori de component usor volatil j A 9g
I>ab 0 eutalpia aburului saturat alimentat in coloana j A 9g
I>D 0 eutalpia condensatului de component usor volatil la temperatura de condensare
corespunzator deflegmatorului. HA 9g
I>G 0 eutalpia reziduului din coloana
c! Dimensionarea coloanelor
se considera amestecuri binare
Diametrul coloanei% din relatia , m; A s
nde G 0 viteza medie
J 0 constanta ce depinde de compozitia vaporilor
-densitatea lichidului la temperatura din coloana! 9a A m;
- densitatea vaporilor 9g A m;
Inaltimea coloanei% se stabileste cunoscand numarul de talere si distanta dintre ele.
Distanta
Dintre talere
mm!
7alori 9
Inaltimea lichid deasupra clopote
12mm 26mm 6:mm ?6mm
16:
;::
56:
8::
:,::8 0 :,:12
:,:2? 0 :,:;;
:,:56
:,:68
-
:,:21 0 :,:2?
:,:5;
:,:6;
-
:,:16 0 :,:21
:,:;?
:,:5K
-
-
:,:2?
:,:5L
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
13/22
?6: :,:8: :,:68 :,:66 :,:6;
)a coloane confectionate din tronsoane se dau distante mici intre talere, nelasand loc
pentru guri de vizitare.
)a coloane dintr-un singur corp cilindric se vor lua distante mai mari intre talere pentru a
se lasa loc pentru guri de vizitare.
;. *4CI#IC+*4+
*ectificarea sau fractionarea amestecurilor se realizeaza prin vaporizari si condensari
succesive si repetate in aparate denumite coloane de rectificare.
Sectiunile in care se realizeaza procesul dublu de vaporizare 0 condensare sunt denumitetrepte sau, constructiv, talere.
Coloanele de rectificare pot avea inaltimi diferite in functie de numarul de talere.
Pe fiecare taler se realizeaza concomitent vaporizarea componentului usor volatil din
lichid, pe seama caldurii de condensare a vaporilor bogati in component greu volatil. +stfel pe
fiecare taler vaporii se imbogatesc in component usor volatil iar lichidul in component greu
volatil. )a baza coloanei lichidul colectat formeaza reziduul iar produsul colectat la varfulcoloanei formeaza distilatul.
4lementele componente ale unei instalatii de rectificare sunt%
- preincalzitorul pentru materia prima, de regula un schimbator de caldura multitubular, care
recupereaza caldura de la reziduu, sau fractiunile de varf si de mijloc
- fierbatorul sau blaza, prevazut cu sistem de incalzire indirecta cu abur sau directa cu
injectoare pentru combustibili lichizi sau gazosi
- coloana de rectificare, alcatuita din mai multe tronsoane cilindrice talere!, in fiecare
circuland in contracurent, fazele lichide, respectiv vapori
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
14/22
- condensatorul sau deflegmatorul pentru condensarea fractiunilor de component greu volatil
din vapori si care permite trecerea fara condensare a vaporilor ce vor forma distilatul
- condensatorul 0 racitor racitorul final! pentru distilat
- vase colectoare pentru distilat si reziduu
- aparatura de masura, control si automatizare.
)ichidul in e"ces de pe fiecare taler deverseaza prin conducte la talerul inferior. +stfel pe
intreaga inaltime a coloanei se realizeaza un curent de lichid care circula in contracurent cu
vaporii si care formeaza reflu"ul intern.
Pentru ca vaporii care ies din coloana sa fie cat mai puri se introduce prin cadere libera
sau prin pompare in varful coloanei o parte din lichidul obtinut in deflegmator sau in
condensatorul pentru distilat, care formeaza reflu"ul e"tern.
*ectificarea se poate realiza%
- la presiune atmosferica cand amestecul este lichid
- la presiune scazuta rectificare in vid! pentru separarea amestecurilor cu punct de fierbere
ridicat
- la presiuni ridicate, cand amestecul de distilat se afla in stare gazoasa la presiunea
atmosferica.
Dupa modul de realizare a rectificarii se intalnesc procesele%
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
15/22
*ectificare discontinua, realizata pe sarje, care prezinta dezavantajul unui consum suplimentar de
caldura datorat intermitentei operatiei. In figura se prezinta schema unei instalatii de rectificarediscontinue.
1 0 blaza
2 0 racord alimentare materie prim$
; 0 coloana de rectificare
5 0 condensator
6 0 distribuitor
8 0 r$citor dedistilat
? 0 vas collector pentru distilat
L 0 racord evacuare reziduu
K 0 reflu" e"tern
1: 0 distilat
11 0 vapori
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
16/22
#ig. 5 Schema instalatiei de rectificare
periodic$
*ectificarea continua, este un proces care decurge in regim stationar. In instalatia
prezentata schematic in figura 6, materia prima preincalzita pana la temperatura de fierbere se
introduce in coloana pe unul din talere, pe care concentratia reflu"ului intern este egala cu a
materiei prime, numi talerul de alimentare.
#ig. 5 Schema instalatiei de rectificare
continu$
Deasupra talerului de alimentare coloana prezinta portiunea de concentrare, iar sub acest nivel,
portiunea e epuizare.*ectificarea continua a amestecurilor cu mai multi componenti nu se poate
1 0 alimentare cu amestec initial
2 0 preanc$lzitor
; 0 zona de epuizare din coloana derectificare
5 0 zona de concentrare
6 0 condensator
8 0 distribuitor
? 0 reflu" e"tern
L 0 r$citor de disilat
K 0 vas colector distilat
1: 0 vas colector reziduu
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
17/22
face intr-o singura coloana. In general daca amestecul are >n> componenti, sunt necesare >n-1>
coloane de rectificare asezate in serie sau in paralel.
Clasificarea si descrierea coloanelor de rectificare
Din punct de vedere constructiv, coloanele de rectificare se impart in coloane cu contact
in trepte si coloane cu contact diferential. Din cele cu contact in trepte fac parte coloanele cutalere cu clopote si coloanele cu talere perforate cu sita!, iar cele diferentiale sunt coloane cu
umplutura, cu talere rotative si cu film subtire. )a coloanele cu contact in trepte, vaporii
barboteaza in lichid, iar la coloanele diferentiale vaporii trec pe deasupra lichidului. Detaliul in
coloane cu talere cu clopote este prezentat$ in figura 6 a.
#ig.6 a! b!
1 0 corpul coloanei 2 0 taler cu clopote ; 0 conducta de vapori 5 0 clopot 6 0 teava de preaplin
pentru circulatia lichidului.
Coloanele de rectificare cu talere cu clopote folosesc atat instalatii continue cat si
discontinue. Pe toata inaltimea coloanei, in afara de blaza, sunt montate mai multe talere. n taler
se compune dintr-o serie de tuburi de vapori acoperite de un clopot cu margini crestate si unul cu
mai multe tuburi deversoare care transmit lichidul dintr-un taler in altul. 7aporii de la un taler
inferior intra prin tuburile de comunicatie cu interiorul clopotului de la talerul superior, barbotand
lichidul, in care se va condensa componentul greu volatil si pe seama caldurii eliberate va
evapora componentul usor volatil. peratia se repeta pana la talerul superior. ubul deversor are
rolul de a mentine nivelul lichidului pe talere la cota dorita.
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
18/22
Coloane de rectificare cu talere perforate % au doar tuburi deversoare. 7aporii care urca de
la talerul inferior prin orificiul talerului barboteaza lichidul, prezentate in fig 6 b. 7iteza
vaporilor trebuie sa atinga valori care sa nu permita scurgerea lichidului prin ochii talerului faza
lichidului poate trece doar prin tuburile deversoare. Coloanele cu talere perforate sunt mai simple
constructiv, dar nu au siguranta in functionare, infundandu-se repede in cazul lichidului ce lasa
depuneri.
Coloanele cu umplutura
Constau dintr-o coloana verticala prevazuta cu corpuri de umplere de tipul inelelor
*aschig.
Inelele *aschig sunt cilindri cu diametru egal cu inaltimea in general 1: ÷ 6: mm!confectionati din tabla, portelan, folositi ca umplutura in coloane industriale de reactie de
rectificare sau de absorbtie. Sunt folosite pentru a mari suprafata de contact dintre coloana si
lichid, vaporii sau gazele care circula in ac.
Inelele *aschig de portelan in care se includ diverse saruri sau catalizatori se pot folosi in
camere de reactie in industria chimica sau industria alimentara. Sunt folosite si ca umplutura in
filtre speciale pentru absorbtia prafului din gaze in scrubbere etc.
Scrubberele sunt aparate de contact gaz 0 lichid, parcurse de ambele faze in flu" continuu,
servind fie la retinerea unor componenti ai gazului, fie la spalarea gazului de impuritati in
suspensie ca pulberi sau picaturi, cu sau fara reactie chimica.
In coloanele de umplutura, lichidul, introdus la o anumita inaltime fata de blaza, curge pe
suprafata umpluturii sub forma de filtru, in contracurent cu vaporii, contactul fazelor se face doar
la suprafata filmului. Cu toate ca separarea este mai putin intensa ca si in cazul barbotarii,
datorita suprafetelor de contact mai mari intre faze se asigura o compensare a performantei de
rectificare.
coroziune.
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
19/22
In componenta coloanei de rectificare intra si blazele fierbatoarele!. *olul lor este de a
asigura sursa de caldura necesara incalzirii si evaporarii.
Distilarea e"tractiva cu adaosuri au"iliare!
#ig. 8 Schema instalatiei de rectificare azeotrop$ pentru obtinerea alcoolului etilic absolut
Distilarea cu adaosuri au"iliare sau distilarea e"tractiva se aplica in cazul amestecurilor
greu de separat prin distilare simpla, datorita diferentelor mai mici intre volatilitatea
componentelor. Distilarea este e"tractiva cand componentul adaugat dizolvantul! mareste de
cateva ori volatilitatea relativa. In acest mod se obtine alcoolul etilic cu ajutorul benzenului%
benzenul se introduce in coloanele de distilare impreuna cu alcoolul de K6 0 KL printr-un
racord. +mestecul iese prin alt racord si trece in condensator, iar apoi in decantor, formand 2
straturi% unul apos si unul benzenic. rmeaza evaluarea prin alt racord a alcoolului etilic 1::. In
coloana se distila amestecul care formeaza stratul apos.
;.1. *ectificarea in coloane cu talere
alerul teoretic. =etoda =cCabe 0 hiele de determinare a numarului de talere teoretice.
alerul teoretic 0 unitate ideala de transfer pe care se realizeaza echilibrul termodinamic
intre lichidul de se scurge de pe talerul superior si vaporii ce se ridica de pe talerul inferior.
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
20/22
Pe talerul >n> pe care se mentine nivelul constant, se realizeaza contactul intre vaporii de
compozitie &n1 cu tn1! si lichidul de compozitie "n-1 cu tn-1!. Pentru ca tn1 M tn-1, din flu"ul
de vapori va condensa componentul greu volatil si pe seama caldurii latente de condensare se va
vaporiza o parte din componentul usor volatil, realizandu-se pe talerul >n> vapori si lichid in
echilibru, avand aceeasi temperatura M tn.
n taler teoretic reprezinta mai multe talere reale construite, numarul lor fiind in functie
de conditiile de operare.
Dimensionarea coloanelor se face prin 2 metode%
1. dimensionarea la echilibru, adica determinarea numarului de echilibre, de talere teoretice,
necesare realizarii separarii cerute prin metoda grafica =cCabe 0 hiele, simplificata
2. metoda riguroasa analitica Sorel
1. =etoda simplificata face abstractie de efectele termice de pe talere, avand la baza ipoteze%
- caldurile molare latente de vaporizare ale componentelor sunt egale sau apropiate
- caldura de amestecare e neglijabila
- pierderi de caldura cu e"teriorul, neglijabile
- temperatura amestecului de alimentare este egala cu temperatura de fierbere de pe talerul de
alimentare
- vaporii rezultati la varful coloanei sunt condensati total fara subracire, astfel ca reflu"ul are
temperatura egala cu temperatura vaporilor ce parasesc coloana.
Determinarea numarului de talere se bazeaza pe reprezentarea grafica a relatiei de
echilibru si de bilant de materiale, de fapt a dreptelor de operare din cele 2 zone de concentrare
si de epuizare!.
Procedeul%
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
21/22
- se traseaza la scara curba de echilibru a amestecului binar ce trebuie separat.
- Se fi"eaza pe abscisa punctele 'N, '#, 'D
- Se traseaza linia de operare a zonei de concentrare stiind ca aceasta intersecteaza diagonala in
D, de abscisa 'D si are ordonata la origine%
, unde * - cifra de reflu" D 0 debit de distilat ) 0 reflu" ce are concentratia
aceeasi cu distilatul.
#ig.? =etoda grafic$ =cCabe-hiele
- Din 1 se coboara o verticala pana la linia de operare fi"and punctul de coordonate ' 2, (2!
care da compozitia fazelor intre primul si al doilea taler.
- Se continua constructia in trepte in acest mod pana la depasirea punctului de abscisa ' / 'G.
3umarul punctelor de intersectie dintre liniile orizontale si curba de echilibru reprezinta numarul
de talere teoretice ale coloanei >n>. 3umarul de talere real% n r / n A η unde η / :,2 ÷ :,L! este
randamentul total al coloanei.
8/17/2019 RECTIFICARE.docx
22/22
Distanta intre talere variaza intre :,1 ÷ :,8 in functie de parametrii hidrodinamici si
proprietatile sistemelor de separat.
;.2.ipuri de blaze 0 sunt prezentate in figura L.
#ig.L ipuri de blaze