2013/9/21. Gaz-sıvı Dengesi. Diferansiyel Damıtma. Damıtma. Flash Damıtma. Geri akmalı sürekli damıtma. Çok Kademeli Damıtma - PDF
1 23/9/2 Gaz-sıvı Dengesi Damıtma Diferansiel Damıtma Flash Damıtma Geri akmalı sürekli damıtma Çok Kademeli Damıtma
2 23/9/2 Giriş Damıtma nedir? Damıtma, iki vea daha fazla bileşen içeren bir karışımın ısıtılı, buhar ve sıvı faz oluşturmak suretile daha uçucu bileşence zengin karışımların elde edilmesini sağlaan aırma işlemidir. Distilason işlemi sırasında, buhar faz daha uçucu olan bileşeni tarafından zenginleşirken, sıvı faz ise kanama sıcaklığı daha üksek olan bileşenince zenginleşir. Fakat üzde içeren bir buhar faz elde edilemez. 3 Damıtma; Maddelerin kanama noktalarındaki farka, ileşenlerin derişimlerine (farklı kanama karakteristiği) Özetle sıvı karışımın buhar basıncı karakteristiğine bağlıdır. 4 2
3 Sıcaklık, o C 23/9/2 ŞIRI ISITILMIŞ UHRUH ÇİĞLENME NOKTSI EĞRİSİ KRCIKLN M NOKTSI EĞRİSİ SOĞUK SIVI P= sabit Derişim, mol UH 5 Örneğin, mol kesri =.4 ( noktası)olan sıvı kanama noktasına ulaşana kadar ısıtılırsa ( noktası), bu noktada kanamaa başlar. C noktasına kadar denge halindedir ve bu noktada derişimi =.8 olur. Orijinal sıvıa göre %5 zenginleşmiştir. u fark Damıtmanın temel rensibini oluşturur. 6 3
4 23/9/2 2 Kısmi buharlaşma ve kısmi oğunlaşma ekseni sıvıdaki uçucu bileşenin mol kesrini tanımlar ekseni kanaan karışımda sıcaklığı ifade eder; Kanama eğrisi CJ Yoğuşma eğrisi DEJ t 3 sıcaklığında başlangıç derişimi 2 olan bir karışım G noktası ile gösterilir. t D t K M L t 2 t 3 G N vea E C benzen - toluen J 7 Sabit basınçta ısıtıldığı zaman diagramda aşağıdaki değişimler görülür: a) T,T 2 sıcaklığına ulaşırsa ( noktası), sıvı kanaacak ve E noktasında gösterildiği gibi derişimli buhar elde edilecektir. b) iraz daha ısıtmala, sıvının bileşimi uçucu bileşeni buhar fazına katırmasından dolaı biraz değişecek ve kanama noktası t sıcaklığına artacaktır. u sıcaklıkta sıvı L ile simgelenen bir derişime sahi olacak ve buhar derişimi N ile açıklanacaktır.gerie kalan sıvı ile oluşan buhar kütlesel oranı aşağıdaki gibi olacaktır. (Kaldıraç Kuralı)) sııv kütlesi MN buhar ML kütlesi 8 4
5 23/9/2 c) iraz daha t e ısıtılırsa tüm sıvı D buharı verecek şekilde buharlaşır, orijinal sıvının anı derişiminde buharı elde edilir. H noktasını gösteren ve aşırı ısıtılmış buhar (kızgın buhar) D noktasına kadar soğutulduğunda K bileşimine sahi ilk sıvı damlacığı düşecektir. t sıcaklığına biraz daha soğutulursa L sıvısı ve N buharını verecektir. 9 3 Raoult ve Henr Yasaları. Dalton un kısmi basınç asası; tolam basınç kısmi basınçların tolamıdır P İdeal bir gaz vea buharın kısmi basıncı maddenin mol kesri ile orantılıdır. 2.İdeal bir karışım için, kısmi basınç sıvı fazdaki derişime bağlıdır ve Raoult s asası olarak azılır. i P. urada P o saf nın buhar basıncıdır. u bağıntı nın üksek derişimleri için daha gerçekçidir. 5
6 uhar basıncı 23/9/2 Eğer karışım Raoult asasına uarsa, karışımın buhar basıncı grafiksel olarak iki bileşenin buhar basıncından bulunabilir. Yandaki şekilde verilen bir karışımda, O doğrusu nın kısmi basıncı ve C doğrusu nin kısmi basıncı dir. G E F O D sıvı mol kesri C ölece D bileşimli bir karışımda, kısmi basıncı DE ile verilir, kısmi basıncı DF ile, ve tolam basınç DG ile verilir. 3., nın düşük değerleri için ve arasındaki bağıntı Henr kanunu ile belirtilir. H urada H Henr sabitidir ve saf maddesinin buhar basıncı değildir. 2 6
7 23/9/2 2. Kanama Eşitliği Eğer karışım Rault asasına uuorsa, değişik sıcaklıklarda iki bileşenin buhar basınçları bilgisinden değişik lar için lar hesalanabilir. ölece P P P P u durumda P o 3 3 ağıl Uçuculuk ilioruz ki, distilason bir sıvı karışımın uçuculuk farklarından ararlanılarak bileşenlerine arılmasıdır. O halde bileşenin uçuculuğu nasıl hesalanır?. Uçuculuk Uçuculuk kısmi basıncın sıvı mol kesrine oranıdır. Yani; v v 4 7
8 23/9/ ağıl Uçuculuk iki bileşenin bağıl uçuculuklarının oranı olarak tanımlanabilir. Yani; için P. ve için P. azılırsa; ve nin sıvı ve buhar fazdaki oranları arasında bir bağıl değer verir. 5 v v vea / / İkili bir karışım için, ölece vea ve u eşitlik bilinen nın herhangi bir değeri için nın bulunmasını sağlar. 6 ve ) ( ( )
9 UHR () 23/9/2 olduğunu gösteriniz! 7 DENGE EĞRİSİ SIVI () 8 9
10 UHR () UHR () UHR () UHR () 23/9/2 SIVI () SIVI () 9 SIVI () SIVI () 2
KLİMA KEŞİF FORMU KLİMA KEŞİF FORMU SOĞUTMA YÜKÜ FORMU SOĞUTMA YÜKÜ FORMU SOĞUTMA YÜKÜ FORMU SOĞUTMA YÜKÜ FORMU SOĞUTMA YÜKÜ FORMU SOĞUTMA YÜKÜ FORMU SOĞUTMA YÜKÜ FORMU SOĞUTMA YÜKÜ FORMU SOĞUTMA YÜKÜ
Raoult kanunu, kimyasal yapı bakımından birbirine benzeyen ve moleküller arasında karşılıklı tesir olmayan karışımlara uygulanabilir.
1. TEORİK BİLGİ 1.1. Distilasyon İşleminin Teorisi ve İşletmesi Distilasyon, bir karışımı meydana getiren bileşenlerin uçuculuklarının (buhar basınçlarının) farklı olmasından yararlanan ayırma işlemidir.
(Yığın akış = içindeki i + bileşeninin akısı)
DENEYİN AMACI Uçucu bir sıvının yüzeyinden buharlaşan gazın difüzyon katsayısının belirlenmesi amaçlanmaktadır. KURAMSAL TEMELLER Bu deney düzeneğinde gazların durgun gaz içinde difüzyonu incelenecektir.