Rektifikacija

1
Rektifikacija

• je tehnološka operacija kojom se kapljevita
  smjesa više puta djelomicno isparava i pri tome
  dobivene pare kondenziraju
• Ostvaruje se višekratnim kontaktom pare i
  kapljevite smjese
• Pri svakom kontaktu dio uglavnom teže hlapive
  komponente iz pare kondenzira a iz kapljevite
  smjese isparava uglavnom dio lakše hlapive
  komponente
• Tako se povecava molni udio lako hlapive
  komponente u pari i nakon dovoljnog broja
  kontakata pare i kapljevite smjese dobije se
  traženi udio lakše hlapive komponente ili
  komponenti u pari koja se na vrhu kolone odvodi u
  deflegmator

2

• iz deflegmatora se dio kondenzata kao flegma
  refluks L vraca u kolonu za škropljenje (kontakt
  s parom) a drugi dio se odvodi kao rektifikant
  destilat D.
• Ostatak u rektifikacijskom kotlu W uglavnom
  teže hlapive komponente ili komponenta
• Kontinuirano i diskontinuirano
• Rektifikacione kolone, grijalice polazne
  kapljevite smjese, kotla, deflegmatora i
  izmjenivaca topline za pothladivanje kondenzata
• Pod napajanja
• Iznad poda napajanja kontinuirana pojacavanje
• Ispod poda napajanja kontinuirana
  iscrpljivanja
• Spojna kolona

3
(No Transcript)
4

• Svaki pod kolone vrši ulogu destilacionog kotla i
  kondenzatora.
• Podovi s otvorima na podu para u obliku malih
  mjehurica prolazi kroz otvore na podu i sloj
  flegme na podu
• Tlak pare je dovoljno velik da sprijecava prolaz
  flegme kroz otvore na podu tako da se i kod ovih
  kolona flegma preljeva kroz prelivne cijevcice
  ugradene u podu
• Radi pojednostavljenja regulacije kolone
  deflegmator se postavlja bliže dnu kolone a
  flegma se pumpom vraca u kolonu
• Rektifikacioni kotao može biti ispod ili pored
  kolone
• Iznimno se koriste diskontinuirani
  rektifikacijski uredaji- samo kada treba
  rektificirati male kolicine smjesa

5
(No Transcript)
6
(No Transcript)
7
Jednadžbe pravaca pojacavanja i iscrpljivanja

• molni protok sirovine S (mol/s) je
• S DW
• Xs,Xd, Xw ( molA/mols)
• Xs SDXdW Xw
• Bilanca n-tog poda kad na pod ulazi Vn1 (mol/s)
  pare s ( n1 ) poda, odlaženje Vn pare, dolaženje
  na pod Ln-1 flegme s (n-1) poda i odlaženje Ln
  flegme može se prikazati
• Vn1Ln-1 VnLn

8
(No Transcript)
9

• Bilanca topline n-tog poda može se prikazati.
• Vn1 im(n1)Ln-1im(n-1)Vn imnLnimn
• im, im molna entalpija pare i flegme
• Objedinjavanjem gornjih jednadžbi
• Vn(im(n1)-imn) Ln(im(n1) imn) Ln-1
  (im(n1) - im(n-1))
• Komponente u smjesi koje se malo razlikuju po
  kemijskim svojstvima imaju približno jednaku
  molnu toplinu isparavanja pa entalpija smjese ne
  ovisi o sastavu smjese
• im(n1) ? imn imn
  ? im(n-1)
• Pa je
• Ln Ln-1

10
Molni protok flegme približno je jednak u bilo
kojem presjeku kolone ako entalpija smjese ne
ovisi o sastavu smjese, pa je molni protok pare u
bilo kojem presjeku kolone konstantan Vn1Vn Bil
anca mase n-tog poda pojacavajuceg dijela kolone
je Vn1Ln1D Bilanca lakše hlapive komponente
struje pare i flegme izmedu n-tog i (n1)-tog
poda je VnYnLn1Xn1DXd Yn -molni udio lakše
hlapive komponente u pari koja napušta n-ti pod
11

• (PRAVAC POJACAVANJA)
• Obicno se prikazuje u drugom obliku
• Omjer molnog protoka flegme L i rektifikata D
  naziva se flegmovni broj
• Dijeljem sa D dobije se

12
(No Transcript)
13

• Bilanca mase m-tog poda iscrpljujuceg dijela
  kolone može se prikazati (dio 3) molnim protokom
  flegme sa (m1)- tog poda na m-ti pod kolone
• Lm1VmW
• Vm - molni protok pare sa m-tog na (m1) pod
  kolone
• W - molni protok ostatka iz rektifikacionog kotla
  
• Bilanca lakše hlapive komponente m-tog poda
  iscrpljujuceg dijela kolone (dio 3)
• Lm1Xm1VmYmWXw

14
Molni udio lakše hlapive komponente u pari koja
se podiže sa m-tog poda

• Molni udi lakše hlapive komponente u pari koja se
  podiže sa m-tog poda
• Ym Lm1/(Lm1-W)Xm1 W/(Lm1-W)Xw

Pravac iscrpljivanja
15

• Ako se razlika molnih protoka flegme
  pojacavajuceg Ln i iscrpljujuceg Lm dijela
  kolone na 1 mol kapljevite smjese S izrazi sa
• Iz navedenog slijedi da je razlika molnih protoka
  pare pojacavajuceg Vn i iscrpljujuceg Vm dijela
  kolone na 1 mol kapljevite smjese S

16
ims molna entalpija polazne kapljevite smjese
S im- molna entalpija pare na gornjem podu
kolone iscrpljivanja
17
(No Transcript)
18

• Za navedeno je uvjet da entalpije kapljevine su
  jednake izmedu svih podova kolone
• Napojni pravac na kome se nalazi tocka presjeka
  pravca iscrpljivanja i pojacavanja je

19
(No Transcript)
20
Graficka metoda odredivanja broja idealnih podova

• Dvojne kapljevite smjese McCabe i Thiele-ova
  metoda uz pretpostavku da je molni protok faza
  konstantan
• Broj idealnih podova se odreduje iz XY
  dijagrama
• Ucrtava se ravnotežna krivulja i dijagonala YX,
  te pravci iscrpljivanja i pojacavanja
• Pravac pojacavanja iz tocke Xd
• Nagib pravca jednak je omjeru molnih protoka
  flegme i pare u dijelu kolone pojacavanja
• Pravac iscrpljivanja iz tocke Xw

21

• Nagib je jednak omjeru molnog protoka flegme i
  pare dijela kolone iscrpljivanja
• Pravci se sijeku u tocci cija je apscisa Xs
• Idealni pod je pojam koji upucuje da se para koja
  s prethodnog poda ulazi u flegmu na narednom podu
  se do te mjere promješa s flegmom da se s poda
  izdvaja para koja ima ravnotežni sastav s flegmom
  koja napušta pod