Distillazione. Obiettivi Arricchire la miscela dei componenti più volatili. Impoverire la miscela dei

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1 istillzioe istillzioe Oerzioe che cosete di serre i comoeti di u miscel liquid, sfruttdo l differez di tesioe di vore degli stessi comoeti. Obiettivi Arricchire l miscel dei comoeti iù voltili. Imoverire l miscel dei comoeti iù voltili. Pricii Equilibrio liquido-vore. Trsorto di clore. Trsorto di mteri Prof. S. Cvell

2 istillzioe I cmo limetre l distillzioe è doert ricilmete er l roduzioe di bevde d elevto grdo lcolico, ertto le miscele di mggiore iteresse soo le miscele cqu etolo, le miscele etolo-metolo. Prof. S. Cvell

3 istillzioe Aliczioi obevde d lto coteuto lcolico (cogc, whiskey, gr) ooli essezili ocomosti romtici oio, birr delcolizzti oeodorzioe di oli Prof. S. Cvell

4 Equilibrio liquido-vore er sistemi biri Soluzioe idele di due liquidi co divers tesioe di vore A + B A: comoete iù voltile o bssobollete B: comoete meo voltile o ltobollete tesioe di vore e l temertur di ebollizioe dell soluzioe ssumoo vlori itermedi risetto quelli dei comoeti uri. All equilibrio l ressioe rzile di ciscu comoete ell fse vore è iferiore ll tesioe di vore del comoete uro, ll stess temertur. Prof. S. Cvell

5 igrmm di fse: soluzioe idele Prof. S. Cvell

6 igrmm di fse: soluzioe o idele Prof. S. Cvell

7 0 0 b b b y y T T T T b b b b b b b b b b egge di oult Prof. S. Cvell

8 b b b b b b o b b y y y y y y Prof. S. Cvell

9 Per le soluzioi reli l legge di oult l mssimo è soddisftt er elevte cocetrzioi. ressioe rzile er molte soluzioi reli è sueriore quell redett dll legge di oult Per soluzioi o ideli bsse cocetrzioi, l relzioe tr ressioe rzile e cocetrzioe uò essere esress co l legge di Hery: H Prof. S. Cvell

10 Equilibrio liquido-vore er sistemi biri Prof. S. Cvell

11 Equilibrio liquido-vore er sistemi biri Prof. S. Cvell

12 istillzioe Prof. S. Cvell

13 istillzioe Prof. S. Cvell Prof. S. Cvell

14 istillzioe Prof. S. Cvell

15 istillzioe y f 0 y f f y f 0 0 itersezioe dell rett co l curv di equilibrio è u uto le cui coordite rreseto l comosizioe di e. Prof. S. Cvell

16 istillzioe Prof. S. Cvell

17 temertur dell fse liquid è vi vi iù bss ssdo dl rimo ll ultimo stdio. Se il vore del rimo stdio, W, si f gorgoglire el liquido del secodo stdio esso codeserà. Il clore ceduto determierà l evorzioe dell fse liquid W2. Occorroo il bollitore di fodo colo, er formre il vore W e il codestore di test, er codesre il vore

18 Colo di distillzioe itti Pitto cmell Pitto forto

19 orto di riflusso r

20 Bilci itoro ll colo A,, flussi molri di limetzioe, distillto e residuo A,, loro frzioi molri risetto l comoete iù voltile A A A A A A A C A Q h h Q H A

21 istillzioe Bilci itoro l codestore Se l codeszioe è totle y = Prof. S. Cvell y C Q h h H

22 istillzioe Bilci itoro ll evortore Prof. S. Cvell h H Q h y

23 istillzioe Bilci itoro l troco di rricchimeto Prof. S. Cvell h H h H y y

24 istillzioe Bilci itoro l troco di esurimeto Prof. S. Cvell m m m m m m m m m m Q h h H y

25 istillzioe Bilci itoro l itto di limetzioe Prof. S. Cvell A A H h h H H A y y A A

26 istillzioe Metodo di McCbe-Thiele Clore secifico di tutte le fsi, liquid e vore, costti e uguli. Clore ltete di vorizzzioe costte e ugule. Clore di miscelzioe ullo. Colo dibtic. Prof. S. Cvell

27 istillzioe Qudo - moli di vore codeso, il clore rilscito frà vorizzre mol, co - =. u bilcio di mteri si h = +. I geerle, e soo costti ell zo di rricchimeto e m e m soo costti ell zo di esurimeto Prof. S. Cvell

28 istillzioe Ae A rriv sul itto di limetzioe si ser i u frzioe liquid, q, e i u vore, -q. A A q A (-q) + m m q A q A - Prof. S. Cvell

29 istillzioe Bilcio di mteri sul comoete iù voltile troco di rricchimeto: y r r y r r ett di lvoro del troco di rricchimeto, sloe= / ss er il uto (,y ). E u relzioe tr l comosizioe del vore del itto co quell del liquido del itto + Prof. S. Cvell

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31 istillzioe Prof. S. Cvell Bilcio di mteri sul comoete iù voltile troco di esurimeto: ett di lvoro del troco di esurimeto, sloe= m / m ss er il uto (,y ). E u relzioe tr l comosizioe del vore del itto m co quell del liquido del itto m+ A q A q A q y y y m m m m m m m m m m m

32 istillzioe Prof. S. Cvell

33 istillzioe Mettedo sistem le due rette di lvoro si ottiee: y q A q q ett lie q ovvero il luogo dei uti di itersezioe delle rette di lvoro che si ottegoo l vrire dell limetzioe ( A e q) Prof. S. Cvell

34 istillzioe Prof. S. Cvell

35 istillzioe q= h A =h A è costituit dll sol fse liquid, di comosizioe e temertur uguli quelli dell fse liquid resete sul itto di limetzioe. limetzioe o determierà formzioe di vore. q=0 h A =h A è costituit dll sol fse vore, di comosizioe e temertur uguli quelli dell fse vore resete sul itto di limetzioe. limetzioe o determierà formzioe di fse liquid. 0<q< h <h A <h qudo A etr i colo si divide i u fse liquid, A q, e i u fse vore,(-q) A. q> h A <h A è iù fredd dell fse liquid resete sul itto di limetzioe, ciò determi l rzile codeszioe dell fse vore. q< h A >h A è vore surriscldto, ciò determi l rzile evorzioe dell fse liquid. Prof. S. Cvell

36 istillzioe Efficiez dell colo N N T 00 N N T 00 Prof. S. Cvell

37 istillzioe Esemio U colo di distillzioe è utilizzt er recuerre il 90% di etolo resete i u miscel cqu-etolo, l 50% i eso di etolo. limetzioe è u miscel liquido-vore l 50% di liquido. Se l colo lvor co u rorto di riflusso 50% iù lto di quello miimo si ottiee u residuo l 90% i eso di cqu. etermire l frzioe molre del distillto, il itto di limetzioe,il umero di itti se l efficiez dell colo è ri 80%. Prof. S. Cvell

38 istillzioe ti di equilibrio er l miscel etolo-cqu y y Prof. S. Cvell

39 istillzioe PM cqu =8 PM etolo =46 Se l limetzioe cotiee il 50% i eso di etolo l corrisodete frzioe molre è circ frzioe molre del residuo è ri Bse di clcolo: limetzioe ri 00 kmol/h. Etolo el distillto: =0.9 F F Prof. S. Cvell

40 istillzioe Bilci di mteri itoro ll colo +vicolo sull etolo d recuerre : 00 W W kmol W 66.9 h kmol 33. h Prof. S. Cvell

41 istillzioe Poiché l limetzioe cotiee il 50% di fse liquid q=0.5, quidi l lie q h equzioe: y q q F q y Sul io -y si riort l curv di equilibrio e l lie q. Si trcci, oi, l rett di lvoro dell zo di rricchimeto i corrisodez del riflusso miimo. Il uto di itersezioe di quest rett co l sse delle ordite è ri : mi 0. mi Prof. S. Cvell

42 istillzioe =.365 l rett di lvoro dell zo di rricchimeto,l, è : y isegt l suddett rett sul io -y, si trcci l rett di lvoro del troco di esurimeto,m, uedo il uto di itersezioe di l co l lie q e il uto dell digole( W, W ). Si rocede, oi, determire il umero di itti teorici. Prof. S. Cvell

43 istillzioe Prof. S. Cvell

44 istillzioe Il umero dei itti teorici è : N T 0(9 evortor e) N NT 0 3(2 evortor e) 0.8 limetzioe dovrebbe essere itrodott sull ottvo itto rtedo dll test dell colo Prof. S. Cvell

45 Esemio 2 istillzioe u miscel biri coteete il 40% del comoete iù voltile si vuole otteere u distillto co u frzioe molre di 0.90 e u residuo co u frzioe molre del comoete meo voltile di 0,93. Si uò riteere che l voltilità reltiv () del comoete iù voltile risetto l meo voltile si costte e ri 2,85. colo lvor co u riflusso iù lto del miimo del 75%. Clcolre i dti di equilibrio*, il umero teorico dei itti se l limetzioe è vore sturo, i qule itto dovrebbe essere iserit l limetzioe. Il eso molecolre del comoete iù voltile è 40, quello del comoete meo voltile è 8. * y Prof. S. Cvell

46 istillzioe Prof. S. Cvell