Springen naar inhoud

constante molaire overloop


  • Log in om te kunnen reageren

#1

maartenvdb

    maartenvdb


  • >25 berichten
  • 32 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 mei 2013 - 19:45

Bij de destillatie van componenten wordt regelmatig constante molaire overloop aangenomen. Eén van de voorwaarden daarbij is dat de druk in de kolom niet te hard mag variêren.
Bij varierende druk veranderen ook de kooktemperaturen. Maar wat is precies de invloed van een sterk variërende kooktemperatuur op de aannames van constante molaire overloop?

Is dit dat de voelbare warmte niet meer te verwaarlozen is tov de latente warmteinhoud van de componenten?
Of is er een ander effect?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 19 mei 2013 - 10:56

Bij varierende druk veranderen ook de kooktemperaturen.

Bij variërende samenstellingen ook. Elke (theoretische) schotel heeft immers een andere samenstelling en dus een ander kookpunt.
En de verdampingswarmte varieert met de temperatuur (en samenstelling).

Constante molaire overloop geldt alleen als alle componenten overal dezelfde verdampingswarmte hebben, er geen mengwarmte is en als de voelbare warmte geen rol speelt.
In de praktijk is dat dus: nooit.

Constante molaire overloop maakt het echter wel erg inzichtelijk hoe in een destillatie verschillende variabelen samenhangen, denk aan McCabe-Thiele, en is dus zeer geschikt voor studiedoeleinden waar nauwkeurigheid ondergeschikt is aan ontwikkelen van inzicht.

In de praktijk gebruikt men al decennia processimulators die veel nauwkeuriger rekenen voor destillatieberekeningen, omdat zij rigoureus rekening houden met de warmtebalans op iedere schotel..
Hydrogen economy is a Hype.

#3

maartenvdb

    maartenvdb


  • >25 berichten
  • 32 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 20 mei 2013 - 11:52

Waarom is de voorwaarde voor cte molaire overloop dan onder andere dat er uniforme druk moet zijn?

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 20 mei 2013 - 13:25

Ik heb die voorwaarde nooit genoemd zien worden.
Natuurlijk heeft drukprofiel in de kolom invloed op het temperatuurprofiel, maar zelfs bij een constante druk over de gehele kolom zal er een temperatuurprofiel over de kolom zijn, want de compositie is immers op ieder schotel anders, en dus ook de (kook)temperatuur. Dus ook bij constante druk over de kolom is er toch invloed van voelbare warmte.

Belangrijkste voorwaarde voor constante molaire overloop is dat de molaire verdampingswarmte van alle componenten gelijk is, zodat de condensatie van één mol damp (van de schotel eronder) op een bepaalde schotel weer precies één mol damp oplevert, maar met een iets andere compositie.

Een bekend voorbeeld in schoolboeken is destillatie van methanol/water. Denk jij dat methanol en water dezelfde molaire verdampingswarmte hebben? Echt niet:

Geplaatste afbeelding
Zoals duidelijk te zien: het verschil is zo'n 20 %. Daarbij vergeleken stelt het effect van voelbare warmte niet veel voor.
Wie zich druk maakt over het drukprofiel in de kolom heeft het niet goed begrepen.

Nogmaals: constante molaire overloop is niet meer dan een versimpeling om de destillatieberekeningen eenvoudig en doorzichtig te houden. Het is iets uit de tijd voor er computers bestonden. Ideaal voor schoolboeken, maar in de praktijk gebruikt men al vele decennia processimulatoren met rekenmethodes die veel nauwkeuriger zijn dan constante molaire overloop.

Veranderd door Fred F., 20 mei 2013 - 13:29

Hydrogen economy is a Hype.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures