Sa se dimensioneze o instalatie de rectificare cu functionare continua pentru separarea a 5 t/h amestec binar alcool etilic - apa care contine 10% alcool etilic si 90% apa. in urma operatiei de distilare continutul de etanol in distilat este de 70%, iar continutul de etanol in reziduu de 5%. Amestecul se introduce in coloana preincalzit la temperatura de fierbere.
CAP. I. Consideratii teoretice
Metoda cea mai raspandita de separare in componente a amestecurilor de lichide precum si cea a amestecurilor de gaze lichefiate este distilarea ( distilarea si rectificarea), aplicata in diferite variante.
Distilarea reprezinta procesul in care amestecul lichid de separat se incalzeste pana la fierbere si vaporii formati sunt evacuati si condensati. Ca urmare se obtine un lichid a carui compozitie se deosebeste de compozitia amestecului initial. Repetand de mai multe ori procesele de evaporare si condensare se poate separa amestecul aproape complet in componentele pure.
Procesul de distilare a amestecurilor lichide se bazeaza pe faptul ca lichidele care alcatuiesc amestecul au volatilitati diferite, adica au la aceeasi temperatura presiuni de vapori diferite.
Compozitia vaporilor si prin urmare si compozitia lichidului care se obtine prin condensarea acestor vapori se va deosebi intrucatva de compozitia amestecului initial; componentul mai volatil se va gasi in cantitate mai mare in vapori decat in lichidul distilat.
in forma ei cea mai simpla, distilarea nu se deosebeste aproape deloc de evaporare. Totusi, intre aceste doua procese exista o diferenta esentiala.
La evaporare se supun doua solutii formate dintr-un dizolvant volatil si o substanta solida dizolvata nevolatila. in urma evaporarii se produce eliminarea unei parti de dizolvant si cresterea concentratiei solutiei, iar reziduul care nu s-a transformat in vapori reprezinta produsul final.
La distilare se supun solutii in care dizolvantul si substanta dizolvata sunt volatile, din care cauza se transforma simultan in vapori, in cantitati corespunzatoare volatilitatii lor, atat dizolvantul cat si substanta dizolvata. Prin distilare are loc o separare partiala sau totala a solutiei in componente si in majoritatea cazurilor produsul final este atat distilatul cat si reziduul netransformat in vapori.
Metodele de distilare utilizate pot fi impartite in doua grupe:
a)distilarea simpla, incluzand distilarea in vid, antrenarea cu vapori de apa si sublimarea
b)rectificarea
Distilarea simpla se aplica la separarea amestecurilor alcatuite dintr-o substanta usor volatila, care contine ca impuritati substante nevolatile sau foarte greu volatile.
Rectificarea este o metoda foarte raspandita pentru o separare mai completa a amestecurilor de lichide volatile, solubile partial sau total unul in altul. Rectificarea este o distilare prin care vaporii ce se ridica in coloana vin in contact cu lichidul care curge in contracurent (reflux), obtinut prin condensarea partiala a vaporilor.
La distilare amestecurilor de lichide miscibile in orice proportie (care au la o compozitie determinata o temperatura de fierbere constanta, mai mica decat temperaturile de fierbere ale componentelor pure care alcatuiesc amestecul - amestecuri cu temperatura de fierbere minima), la o anumita temperatura de fierbere constanta, compozitia vaporilor va fi identica cu compozitia lichidului si prin urmare aceste amestecuri nu pot fi separate in componente pure.
Un astfel de amestec este amestecul de alcool etilic cu apa. Alcoolul etilic fierbe la 78,3 0C, iar apa la 100 0C; la un continut in apa de 4,43% greutate, amestecul fierbe la temperatura constanta de 78,15 0C.
1.coord. prof. dr. ing. Banu, Constantin - Manualul inginerului de industrie alimentara, Editura Tehnica, Bucuresti, 1998
2.Bratu, A. E. - Operatii unitare in ingineria chimica,
Editura Tehnica, Bucuresti, 1984
3.Kasatkin, A. G. - Procese si aparate principale in tehnologia chimica, Editura Tehnica, Bucuresti, 1980
4.Pavlov, K. F., Romankov, P. G. si Noskov, A. A. - Procese si aparate in ingineria chimica - exercitii si probleme,
Editura Tehnica, Bucuresti, 1981
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
