DISTILLAZIONE
RETTIFICA(Nuzzi)
Tecnica di distillazione continua con riflusso parziale del distillato condensato.Il piatto di alimentazione divide la colonna nel tronco di arricchimento,sopra l'alimentazione, e nel tronco di esaurimento,sotto l'alimentazione.
RETTA q (Direnzo)
È il luogo dei punti descritto dall'inter-sezione delle due rette di lavoro al variare del rapporto di riflusso.
Tabella paramentro q
L'obiettivo del metodo è quello di determinare il n.di stadi necessari.
Il seguente metodo si può applicare per le miscele binarie quando le portate molari delle correnti di liquidi e vapori si mantengono costanti.
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METODO McCABE E THIELE (Giordano)
Rmin (Gianpiero)
COSA AVVIENE NELLA COLONNA DI DISTILLAZIONE (Lamaina ) Per studiare il funzionamento di una colonna di rettifica consideriamo un singolo stadio. Quando il vapore proveniente dal basso viene a contatto con il liquido proveniente dall'alto si realizza contemporaneamente un trasferimento di calore e di materia. Pertanto, il vapore più caldo tenderà a raffreddarsi condensando in parte e cedendo calore al liquido che a sua volta tenderà a riscaldarsi e quindi vaporizzare in parte. Risulta perciò che il vapore attraversando lo stadio tenderà ad arricchirsi nel componente più volatile. D'altra parte il liquido tenderà a impoverirsi nel componente più volatile.
RETTA DI LAVORO (LAVIERO)
Rappresentazione sul piano x/y dei bilanci di materia. La retta di lavoro del tronco di arricchimento è relativa al bilancio di materia effettuato tra la testa della colonna ed una generica sezione del tronco di arricchimento. Analogamente la retta di lavoro del tronco di esaurimento è relativa al bilancio di materia effettuato tra il fondo della colonna ed una generica sezione del tronco di esaurimento.
Affinché le portati molari si mantengano costanti sono necessarie 3 condizioni:
1)I calori latenti molari di evaporazione e condensazione devono essere simili.
2)Idealità delle miscele liquide
3)Perdite di calore attraverso le pareti devono essere trascurabili
CONDIZIONI ALIMENTAZIONE (Colangelo)
**COSTRUZIONE DEL GRAFICO (BASILE) 1)determinazione delle portate dei componenti e le rispettive concentrazione F=W+D;Fxf=Wxd+Dxd 2)determinazione del rapporto di reflusso L/D
3) determinare la retta di lavoro (min)
4) determinazione della retta di lavoro (operativo)
5) determinazione della q line
6) disegnare le rette individuate e collegare i punti di intersezione*
COS'è LA DISTILLAZIONE
è una operazione unitaria costituita da un processo di separazione liquido-liquido. Essa è finalizzata alla separazione di componenti di una miscela omogenea basata su una diversa temperatura di ebollizione dei componenti (diversa tensione di vapore, diversa volatilità).
BILANCI DI MATERIA
F= portata; D= distillato; W= residuo di fondo
bilancio globale di materia:F= D+ W
F zf = D xd + W*xw
STRIPPAGGIO(Davide Paternoster) È una tecnica di distillazione continua che ha lo scopo di separare il componente più volatile di una miscela ottenendo dal fondo il componente meno volatile. https://www.researchgate.net/profile/Megan_Jobson/publication/270339140/figure/fig4/AS:668365299404806@1536362113207/Distillation-column-with-stripping-steam-To-account-for-the-change-in-the-volatility-the.png
RETTA DI LAVORO ZONA ARRICCHIMENTO(Di Tinco) sulla quale si trovano i punti relativi alle composizioni(interstadio)
RETTA DI LAVORO NELLA ZONA DI ESAURIMENTO(MONTANARO)
La rappresentazione della retta di lavoro sul piano x/y ci consente di ottenere le composizioni all'interstadio; è possibile ottenere una relazione tra le correnti dell'interstadio anche per la zona di esaurimento. y=L'/(L'-W)x-W/(L'-W)xw quest'equazione rappresenta il luogo in cui si troveranno allineati i punti relativi alle composizioni (x/y) nella sezione di esaurimento. è possibile individuare dei punti caratteristici che consentono una rapida rappresentazione: y=xw.
Rapporto di riflusso(Sannelli): Indica il rapporto tra la corrente riciclata in testa colonna ed il distillato estratto. Può variare tra zero ed infinito facendo variare la pendenza della retta di lavoro tra 0° e 45°
Distillazione azeotropica(cardinale) Tecnica impiegata quando i componenti formano un azeotropo o presentani volatilità molto simili. Consiste nell'aggiungere un terzo componente in grado di formare un ulteriore azeotropo, ma a composizione relativa diversa in maniera da estrarre dall'azeotropo primario uno dei due componenti
Il rapporto di riflusso R è il rapporto tra la portata di riflusso e la portata di distillato..Il valore di R determina il coefficiente angolare e di conseguenza l'angolo di inclinazione. R(min) è il rapporto di riflusso minimo ammissibile, e il caso limite di funzionamento è espresso con il termine "pinch".Per ottenre l'R(op) basterà moltiplicare l'R(min) per il fattore di maggiorazione .
L’ingresso dell’alimentazione modifica solo le portate ma non le entalpie specifiche, che rimangono costanti anche attraverso il piatto di alimentazione. L’equazione di bilancio si potrà scrivere nella forma:
(L’-L)/F=(Hv-HF)/(Hv-HL)
Il secondo membro dell’equazione viene definito fattore entalpico o parametro q (tabella pag.142).
Questo parametro può essere espresso anche in relazione al primo membro dell’equazione per cui:
q=(L’-L)/F
Da qui, ricavando L’, si ottiene:
L’=L+q•F
Possiamo ottenere una analoga relazione tra le portate di vapore e le condizioni dell’alimentazione sostituendo la differenza (L’-L), perciò:
(V’-V)=q•F-F
V=V’+(1-q)•F
Queste due ultime espressioni ci consentono vedere come cambiano le portate da una sezione all’altra in funzione delle condizioni termiche dell’alimentazione, descritte dal parametro q (tabella pag.143).
La portata di liquido nella sezione di esaurimento sarà: L’=L+f•F
in cui f è la frazione liquida di alimentazione.