Destilatie proces simuleren.

[Bert F]

Graag had ik een destilatie experiment gesimuleerd. Mijn vraag is nu wat is het verband tussen de hoeveelheid gedistileerde vloeistof en de temperatuur bovenaan in het destilatie apparaat?

Iemand enig idee? Groeten.

[Fuzzwood]

Er is geen verband daartussen; wel tussen volumeprocenten op de schotels en de gemiddelde temperatuur op elke schotel.

[Bert F]

De bedoeling is om de destilatie te volgen? zo met een S grafiek en dan te kijken hoe die veranderd voor een aantal gegeven parameters.

[Fuzzwood]

Dan zit je toch met volume% vs. temperatuur. Wanneer je dit voor het punt van de thermometer weet, kun je zelfs een leuk trucje uithalen om te zien hoe elke situatie per schotel is.

Je moet dan weten wat de beginverhouding van de stoffen is. Vanaf dit punt tot de top van de grafiek trek je dan een lijn en je maakt hier een trapje tussen. Elke horizontale lijn stelt dan een schotel voor en wanneer deze de rechte lijn raakt, kun je aflezen wat het volume% van de gedestilleerde stof is

[Bert F]

beginverhouding plus stoffen gekend. en dan vragen we ons af hoe we een simulatie kunnen maken van de hoeveelheid opgevangen stof versus de gemeten temperatuur in de top.

Principieel denk ik dat zo te moeten doen: eerst neem de verhouding van de vloeistof en laat de temperatuur stijgen tot op het moment dat we in de grafiek bij deze verhouding een damp vloeistof mengsel krijgen.

Bereken de verhouding van dit damp vloeistof mengsel en beschouw het weer volledig als zijn de vloeibaar, de damp is echter bij de eerste plaat in evenwicht met die vloeistof.

Dan kennen we opnieuw een samenstelling, een nieuwe samenstelling een die veranderd is en die zich anders zal gedragen bij die temperatuur ook nu berkenen we weer de vloeistof damp verhouding. Dit kunnen we n keer doen? (klopt dit? n platen deze berekening n keren?) tot dat we boven zijn. Hoe kennen we nu de temperatuur aan de top? en hoe weten we nu hoeveel procent, dus deel er daar ontstaat in de vorm van een vloeistof?

Bijkomend werken we met ringen en niet met platen?

Groeten.

[Bert F]

huem ik heb dat postje van FswD nog eens doorgelezen en kom tot volgende conclusies.

Stel we hebben drie platen:

dan kunnen idd aflezen hoe de samenstelling is van het gas dus in punt B lezen we dit af, in punt D en in het punt volledig rechts.

We rekenen door hoeveel er via dat punt volledig rechts aan laagst kokend component weggaat en schuiven dan de grafiek op:



Maar dan neemt de temperatuur toe? en zal hetgeen ontsnapt niet meer zuiver hetgeen zijn wat het moet zijn?

Als we nu werken met ringen hoe moeten we dit dan beschouwen als zijnde platen hoeveel platen zijn dit dan?

Groeten.

[Fuzzwood]

Je hebt een belangrijk punt beet!! Je kunt nooit iets voor 100% destilleren aangezien je dan een oneindige hoeveelheid schotels nodig hebt (of dit nu ringen zijn, pinnetjes in een vigreux of whatever). Probeer maar eens precies in het punt 110,6 graden celcius te komen. Dit zal je met het fijnste potlood niet lukken

Een schotel moet je zien als iets waar iets aan kan plakken. De volgende schotel zit een x aantal cm van de vorige af, zodat er een tussenruimte ontstaat. Wanneer je nu een kolom hebt, gevuld met ringetjes, dan is dat volgens mij maar 1 schotel.

[Bert F]

Oké ik ga die tipjes samen gebruiken voor de simulatie. Maar nog kort dit ik ga waarschijnelijk (dus uit die simulatie) kunnen besluiten dat hoe meer van mijn minst goedkokend vloeistof aanwezig hoe meer platen, bij het hebben van één plaat krijg ik maar zo één verbindings lijn A-B?

Kloppen deze voorbarige conclusies?

Groeten.

[Techneut]

Wanneer je nu een kolom hebt, gevuld met ringetjes, dan is dat volgens mij maar 1 schotel.

Dit ben ik toch niet helemaal met je eens. Een hoeveelheid ringen (of ander soort pakkingslichamen) is equivalent voor een aantal schotels.

Het is niet zo dat je een hoeveelheid ringen kan zien als 1 schotel, dat zou volgens jou theorie betekenen dat je bij een met ringen gevulde kolom je destillaat van gelijke samenstelling is als dat het is op schotel 1 van je schotelkolom..... ik denk het niet...

Even terug naar de originele vraag:

Ik ga er nu van uit dat het gaat om een batch. Dus je hebt een kolf met vloeistof die je wilt destilleren. Je voert niet constant nieuwe voeding aan je kolf toe.

Uiteindelijk zal je dan aan je top zien dat je temperatuur verandert. Als je maar lang genoeg doorgaat. Immers, de samenstelling van je top product verandert dan, en daarmee de temperatuur (ander kookpunt)

Je kan dus een verband zien tussen je beginhoeveelheid (en samenstelling) en de hoeveelheid topproduct (en samenstelling), met de bijbehorende toptemperatuur.

Groeten

Luchtsplitser

[Bert F]

stel dat je één plaat hebt dan heb je volgens mij volgend schema:



Waar nu D de damp is ontsnapt met de samenstelling af te lezen op de x as laat ons zeggen pakweg 0.8 molfractie. dus je krijgt 80 procent benzene de temperatuur in de toren zal ver boven de 80.1 graden liggen. Of nog de temperatuur in de top gemeten is gelijk een maat voor de zuivering.

Volgens mij gaat de temperatuur tijdens de distillatie stijgen en de zuiverheid dalen klopt dat?

stel dat je nu twee platen hebt dan:



dan zal de damp die uit de top komt de samenstelling in punt f hebben de temperatuur nog boven de 80.1 graden en de zuiverheid al beter.

Bijkomend als je meer van de vluchtigste, dus de snelst kokende hebt dan heb je genoeg aan minder platen. En volgens mij is het interessant om gedurende de distillatie meer platen toe te voegen?

Kloppen deze bedenkingen? Zit ik met mijn samenstelling van mijn damp nog slechter dus één trapje terug ifv het aantal platen?

Groeten.

[Bert F]

ik dacht dat je voor het achterhalen van de samenstelling de hefboomregel moest gebruiken?

[Fred F.]

Het is beter om McCabe-Thiele te gebruiken om destillatie te simuleren. Bij destillatie met schotels (of ringen) is altijd een terugloop (reflux) nodig. Ook bij een Vigreux op het lab ontstaat reflux door condensatie in de ongeisoleerde glazen Vigreux kolom.

De reflux geeft een 'werklijn' in het McCabe Thiele diagram en dan maak je trapjes (dat zijn de theoretische schotels) tussen de 'werklijn' en de 'evenwichtslijn'.

http://en.wikipedia.org/wiki/McCabe-Thiele_method

[Bert F]

helpt me al verder op weg, ga dat eens bestuderen en dan zal ik hier nog wel wat posten.

Groeten.