Chemie-Diplom Grundoperationen Destillation 2. Teil Vorlesung ...

istyA( T )xAp0=A , und da00xAp + (1 − x ).A pABpp0( T)α =A (Trennfaktor), gilt für die Taulinie0( T)Byα ⋅xA1+x ⋅A ( α −1)( T ) =wobei der Trennfaktor α auch von der Temperatur (wenig) und vomADruck (viel) abhängig ist. Diese Form eignet sich für die Darstellung im Zusammensetzungsdiagramm(auch genannt Gleichgewichtsdiagramm), y = f(x):McCabe-Thiele-Diagramm (Zusammensetzungs- oder Gleichgewichtsdiagramm)Bei idealen Mischungen ist dieKurve y = f(x) eine Hyperbel, beirealen Mischungen kann sie fastbeliebige Formen annehmen,abhängig von den konkretenKomponenten. Die Dampfphaseist im Normalfall an derleichterflüchtigen Komponenteangereichert. Je größer ist dierelative Flüchtigkeit(Trennfaktor), desto höher istder Gehalt an derleichterflüchtigen Komponentein der Dampfphase beigegebenem x, und desto besser (vollständiger) läuft die Trennung. Bei α = 1 erfolgt keine Trennung,da die Zusammensetzung der flüssigen und der gasförmigen Phase gleich ist. Dies ist z.B. der Fall beirealen Mischungen, wenn die Zusammensetzung einem Azeotrop entspricht.Umgekehrt, bei bekannten x A und y A ist der Trennfaktor α :α =yxAA(1−x(1−y⋅⋅AA))Destillation binärer Gemische, das Hebelgesetz:Im Dampfdruckdiagramm, P = f(x), oder im Siedediagramm, T = g(x)Konnode ist eine Verbindungslinie zwischen zwei übereinstimmenden Zuständen, siedendeFlüssigkeit und kondensierender Dampf; verläuft im Dampfdruck-oder Siedediagramm horizontal undentspricht einer Isobare bzw. einer Isoterme.Das Hebelgesetz im Siedediagramm: Bei Temperatur über der Taulinie existiert nur Dampf, beiTemperatur unter der Siedelinie (fast) nur Flüssigkeit. Beim Entspannen (oder Erhitzen) der