Chemická technika 08 – Difuzní operace Petr Zbořil Difuzní operace nRaoultův zákon •Rovnost chemických potenciálů v kapalině a plynné fázi – parách •Tlak syté páry nad roztokem netěkavé látky pi je vždy menší než tlak syté páry nad čistým rozpouštědlem pi0. • • molární zlomek látky • • > Difuzní operace nRaoultův zákon • •Teplota varu roztoků netěkavých látek je vždy vyšší než teplota varu čistého rozpouštědla. •Platí pro ideální podmínky •Ebulioskopie • Destilace nRaoultův zákon •Tlak syté páry i-té složky ve směsi kapalin (pi) závisí na jejím podílu – molárním zlomku (xi). Tlak syté páry nad čistou složkou je p0i, ni a n látkové množství složky a celkové • • • Destilace nHenryho zákon npi = Ki * xi - i-tá složka •Henryho konstanta – praktická, teoret. = pi0 . xi – dle Raoultova zákona •Důsledek – nelze dosáhnout oddělení čisté složky jednoduchou destilací •Jinak platí i pro jiné pochody – rozpouštění a uvolňování plynů (absorpce a desorpce, potápěči) n n Zesilování par nŘešení deflegmací a rektifikací •Vedle opakované destilace nDeflegmace Zesilování par nRektifikace n n n n n n n nRefluxní poměr n je podíl množství zpětného toku R (ml) k množství odebíraného destilátu D (ml). n n = R / D nČím větší n tím vyšší počet teoretických pater. n Zesilování par nDruhy rektifikačních kolon – podobné i deflegmační •Konstrukce zamezuje volné proudění a promíchávání v koloně, zadržování optimalizuje podmínky pro výměnu tepla a dosažení rovnováh (T i p) nPatrová nNáplňová nFilmová Zesilování par nPatrová – válcová nádoba s řadou pater, jejichž provedení je různé (přepadová, kloboučková patra atd.). Patra slouží k zadržení kapaliny a k zvýšení stykové plochy mezi kapalinou a parou, kde probíhá vlastní dělení směsi. Zesilování par nNáplňová – funkce obdobná jako u patrových, ale místo pater je zde náplň z Raschingových, Leasingových kroužků atp., uložená na roštech. Části ochuzovací a obohacovací jsou od sebe odděleny, po náplni stéká kapalina proti párám, které stoupají vzhůru. n Zesilování par nFilmová – obdoba odparky s kapalinovým filmem. Nástřik se přivádí na rotující kotouč, který jej rozstříkne na stěnu pláště, kde se pomocí rotujících stíracích lopatek vytvoří rovnoměrný kapalinový film. Vzniklé páry se setkávají s kapalinovým filmem, který se obohacuje o méně prchavou látku a odtéká jako destilační zbytek. n Zesilování par n n n n n n n nSchema jednoduché destilace etanolu – pálenice Zesilování par n n n n n n n n nPrůmyslová destilace etanolu n Zesilování par n n n n n n n n nAtmosférická destilace ropy n Zesilování par n n n n n n n n nAtmosférická destilace ropy n